Dissertations / Theses on the topic 'Protéines chaperons'
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Le, Hai-Tuong. "Nouveaux chaperons de stress chez Escherichia coli." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077005.
Abstract:
Dans leur habitat naturel, les bactéries sont soumises à différents types de stress environnementaux tels les stress uv, thermique, acide, oxydatif et osmotique. Ces bouleversements entraînent des modifications structurales des macromolécules (adn/arn, protéines et lipides), et si ces dernières ne sont pas dégradées par des protéases ou resolubilisées par des protéines chaperons, elles deviennent toxiques pour la cellule. Les bactéries ont au cours de l'évolution mis au point des systèmes de défenses contre les agressions exterieures. Nous avons pris comme modèle la bactérie escherichia coli pour nos études de résistance aux stress et étudie notamment les protéines YBBN (stress thermique), YAJL (homologue de la proteine dj-1 associee au parkinsonisme) et, hdea et hdeb (stress acide). Nous avons caracterisé ces proteines au niveau physiologique et biochimique. YBBN est une thioredoxine qui possede une fonction chaperon et semble impliquee dans la biosynthese de certaines proteines. YAJL est une homologue de la proteine DJ-1, dont nous avons découvert les activités chaperon et oxidoreductase, qui intervient aussi, lors du stress oxydatif dans la régulation de l'expression de protéines appartenant aux complexes multiprotéiques. HDEA et HDEB sont des protéines périplasmiques qui permettent le maintien des protéines à l'état soluble aux phs acides et resolubilisent et renaturent, à PH neutre, les protéines ayant agrégées en leur présence à ph acideIn their natural habitat, bacteria are subjected to different types of environmental stresses such as uv, heat, ph, oxidative and osmotic stresses. These changes lead to structural modifications of macromolecules (dna/rna, proteins and lipids), which become toxic to the cell if they are not degraded by proteases or renatured by chaperones. Bacteria have developed protective systems against the hostile environments. We took escherichia coli as a model for our studies of protein chaperones, whici include YBBN (heat stress), YAJL (homologous to dj-1), and hdea and hdeb (acid stress). We characterized these proteins both at the physiological and biochemical levels. YBBN is a thioredoxin-like protein which is involved as a chaperone in protein biosynthesis. YAJL is homologous to the parkinsonism-associated protein DJ-1. We have shown that YAJL possesses chaperone and redox activites, and that it is involved in the expression of multiprotein complexes under oxidative stress. HDEA and HDEB are periplasmic proteins which function as chaperones for maintaining proteins in a soluble state at acidic ph, and which also allowthe solubilization and renaturation at neutral ph of proteins that had aggregated in their presence at acidic ph.
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Hage, Aziz El. "Protéines chaperons intervenant dans l'assemblage des ribosomes chez Escherichia coli." Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077059.
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Wattin, Marion. "Modulation des mécanismes de Contrôle Qualité des Protéines dans la dystrophie musculaire de Duchenne." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1323/document.
Abstract:
De nombreuses études ont mis en évidence l’importance du contrôle qualité des protéines, c’est à dire des mécanismes de reconformation (chaperons moléculaires) et de dégradation (autophagie, proteasome) des protéines dans différentes pathologies musculaires telles que la dystrophie musculaire d’Ullrich (UCMD), de Duchenne (DMD) ou d’Emery-Dreifuss (EDMD) ; cependant, à l’heure actuelle, aucune n’a été menée sur l’ensemble de ces mécanismes dans un seul et même modèle et sur des cellules musculaires avant leur différenciation en muscles. Nous nous sommes donc intéressés à la fonctionnalité des mécanismes de Contrôle Qualité des Protéines et à leurs interconnexions dans des myoblastes immortalisés de donneurs sains ou de patients atteints de DMD. Nous avons observé une augmentation de l’agrégation protéique dans les cellules DMD. Ce phénomène s’accompagne d’une dérégulation des mécanismes de séquestration par les chaperons moléculaires, conséquence d’une modulation de l’expression des protéines HSPB5 et HSPB8. Les mécanismes de dégradation sont également dérégulés; en effet, nous avons observé d’une part, une diminution de l’activité enzymatique du protéasome ainsi que des molécules d’adressage des protéines multiubiquitinées au protéasome et d’autre part, une augmentation de l’activité du facteur de transcription NF?B, de l’expression de protéines intervenant dans l’autophagie et des complexes BAG3/HspB8 conduisant à une augmentation du flux autophagique. L’ensemble de ces dérégulations reflète l’existence d’un stress d’agrégation protéique dans les myoblastes issus de patients DMD. Dans ce contexte, la modulation pharmacologique du PQC dans ces cellules pourrait représenter une nouvelle stratégie thérapeutique pour la Dystrophie Musculaire de DuchenneVarious studies have highlighted the importance of Protein Quality Control (PQC), including protein refolding (molecular chaperones) and degradation (autophagy, proteasome) mechanisms in inherited muscle disorders such as Ullrich Congenital Muscular Dystrophy (UCMD), Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) or Emery-Dreifuss Muscular Dystrophy (EDMD); however, to date, no extensive study has been conducted on these mechanisms in a same model, in muscle cells before muscle differentiation. Thus, we were interested in PQC mechanisms functionality and their interconnection in human immortalized myoblasts from healthy donors or patients suffering from DMD. We observed an increase of protein aggregation in DMD cells. This phenomenon is accompanied by a deregulation of sequestration mechanisms by molecular chaperones, reflected by the modulation of HSPB5 and HSPB8 expression. Degradation mechanisms are also deregulated; indeed, we observed on one hand a decrease of proteasome enzymatic activity and multiubiquitinated proteins UPS-adressing molecules and on the other hand, an increase of NF?B transcription factor’s activity, involved in autophagy, and of BAG3/HSPB8 complexes, leading to an increase of the autophagic flux. These PQC defects reflect the existence of a protein aggregation stress in myoblasts coming from DMD patients. In this context, pharmacological modulation of PQC in these cells could represent a new therapeutic strategy for Duchenne Muscular Dystrophy
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Al-Fawares, O'la. "Structure-fonction des protéines Hsp70-like chez les mycobactéries." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://www.theses.fr/2019TOU30025.
Abstract:
Les protéines Hsp70 appartiennent à une famille de chaperons moléculaires très conservés qui jouent un rôle essentiel dans le contrôle qualité des protéines et qui protègent les cellules contre diverses agressions de l'environnement. Pour fonctionner comme un chaperon moléculaire, les protéines Hsp70 agissent de concert avec plusieurs co-chaperons et co-facteurs nécessaires au fonctionnement de son cycle ATPasique. Nos travaux montrent que les bactéries du genre Mycobacterium codent pour une nouvelle famille de protéines atypiques apparentées à Hsp70 dont l'architecture s'articule autour d'un domaine ATPase putatif à l'extrémité N-terminale, similaire au domaine de la superfamille Hsp70-actine, d’un segment transmembranaire (TMD) putatif et d'une longue région riche en proline/thréonine (P/T) en sa partie C-terminale. Le but de ce travail de thèse était d’étudier la fonction et la localisation cellulaire des protéines de type Hsp70 chez les mycobactéries. Nous avons d’abord constaté que la protéine Hsp70-Like de M. smegmatis (Msmg_Hsp70-Like) se localisait en foci distincts à la membrane des cellules et que son expression induisait un phénotype d’agrégation cellulaire. Afin d’éclaircir le rôle des domaines putatifs TMD et P/T, nous avons construit un ensemble de mutants dans lesquels ces éléments structurels ont été supprimés. Nous avons constaté que le domaine TMD putatif était important pour la localisation de Hsp70-Like, pour la formation des foci à la membrane et pour le phénotype d'agrégation des cellules. En revanche, le domaine riche en P/T n’a aucun effet sur ces phénotypes. In vitro, le domaine ATPase putatif de Msmg_Hsp70-Like a été purifié et des essais de cristallisation sont en cours. Des expériences supplémentaires restent cependant nécessaires pour évaluer la fonction de cette nouvelle famille de protéinesHsp70 belongs to a highly conserved family of molecular chaperone proteins that unambiguously plays essential roles in protein quality control, protecting cells against various environmental insults. To function as a bona fide molecular chaperone, Hsp70 acts in concert with several co-chaperones and nucleotide exchange factors to complete its ATP-dependent chaperone cycle. Our work shows that bacteria from the genus Mycobacterium encode new atypical Hsp70-Like proteins that share a common architecture: a putative ATPase domain at the N-terminus similar to members of the Hsp70-actin superfamily, a single putative transmembrane domain (TMD) in the middle of the protein and a long proline/threonine (P/T) - rich region at the C-terminal. The aim of this thesis work was to shed light on the function and the cellular localization of Hsp70-like proteins in mycobacteria. We first found that Msmg Hsp70-Like protein localizes to discrete foci within cells and that its expression induces a cell aggregation phenotype. To shed light on the role of the putative TMD and P/T- rich domains in Hsp70-Like, we engineered a set of mutants in which these structural elements were deleted. We found that the central putative TMD was important for the cell envelop localization of Hsp70-Like, for the formation of foci and for cell aggregation. In contrast, the P/T-rich had no effect on these phenomena. In vitro the putative ATPase domain of Msmg Hsp70-Like was purified and crystallization trials were performed. Further research is needed to assess the function of this novel family of proteins
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Stuttmann, Johannes. "Contrôle des modifications post-traductionnelles des protéines par le co-chaperon SGT1 chez Arabidopsis thaliana : ubiquitination, neddylation et chaperons moléculaires." Aix-Marseille 2, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX22104.
Abstract:
SGT1 (Supressor of G2 allele of skp1) est une protéine essentielle et conservée chez les eucaryotes. Cette protéine est impliquée dans la protéolyse dépendante de l’ubiquitination et le repliement/maturation des protéines en tant que co-chaperon putatif des chaperons moléculaires HSP90 et HSC70. SGT1 et HSC70 interagissent directement et ont des fonctions similaires dans l’immunité des plantes et dans la tolérance au stress thermique. Nous avons montré que SGT1-HSC70 interagissent directement par le domaine C-terminal de SGT1 et qu’un HSC70 complet est requis pour l’interaction avec SGT1. SGT1 est donc probablement un nouveau co-chaperon des HSC70 reliant biochimiquement les activités des chaperons HSC70/HSP90. En parallèle, un crible génétique basé sur une réponse dépendante de l’ubiquitination à l’hormone auxine a été réalisé chez Arabidopsis pour étudier les fonctions de SGT1 dans la protéolyse. Parmi les 11 mutants insensibles à l’auxine clonés, une mutation dans la sous-unité 2 du signalosome COP9 (CSN2) a été particulièrement étudiée. Le CSN est un régulateur essentiel du développement des eucaryotes et clive la modification post-traductionnelle Nedd8 des cullines dans les cullin-RING ubiquitin ligases (CRLs). Des composants des CRLs sont instables dans ce mutant csn2. De plus, nous observons l’ubiquitination de TIR1 in planta ainsi qu’une dégradation dépendante du protéasome de SCFTIR1. En résumé, nos données suggèrent qu’une fonction majeure du CSN chez Arabidopsis est de recycler et de prévenir la dégradation dépendante du protéasome des complexes CRLSGT1 (Supressor of G2 allele of skp1) is an essential protein conserved in eukaryotes involved in ubiquitination-dependent proteolysis and in protein folding/maturation as a putative co-chaperone of HSP90 and HSC70 molecular chaperones. SGT1 and HSC70 have overlapping functions in plant immunity and heat-shock tolerance and interact biochemically. We showed that the SGT1-HSC70 interaction is mediated by the SGT1 C-terminal domain while full-length HSC70 is needed to interact with SGT1. These results support SGT1 function as a novel HSC70 co-chaperone bridging HSC70/HSP90 functions. In addition, a genetic screen was conducted to investigate SGT1 functions in proteolysis based on an ubiquitination-dependent response of Arabidopsis to the hormone auxin. Among the 11 auxin-insensitive mutants cloned, a mutation affecting the subunit 2 of the COP9 signalosome (CSN2) was studied in greater details. The CSN is an essential regulator of eukaryotic development and removes Nedd8 modification from cullins in cullin-RING ubiquitin ligases (CRLs). Core components of CRLs are destabilized in this csn2 mutant. Furthermore, we show proteasome-dependent turnover of SCFTIR1 CRL and its ubiquitination in vivo. Taken together, our data suggest that the CSN main function in Arabidopsis is to protect CRL complexes from proteasome-dependent degradation
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Abdallah, Jad. "Escherichia Coli face aux stress : rôle des chaperons et des protéases." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077065.
Abstract:
De nombreuses maladies sont dues à des défauts de repliement ou de solubilité des protéines. La base de ces pathologies est liée à la formation d'agrégats toxiques de protéines, et à l'incapacité des cellules à les dégrader. Notre travail porte sur la solubilisation des protéines, avec intervention de protéines chaperons et de protéases spécifiques. Nous nous intéressons en particulier aux stress thermique et acide, et à la correction des problèmes d'agrégation de protéines qui en résultent. Après avoir caractérisé ses propriétés chaperons, nous avons démontré que la protéine Hsp31 est très efficace dans la solubilisation des peptides. Elle possède une activité aminopeptidase spécifique des peptides ayant une alanine ou un acide aminé basique en N-terminal. Une accumulation de peptides dans les cellules déficientes en Hsp31 suggère un rôle physiologique particulier lié à la fonction de chaperon à peptides. La protéine YhbO a des homologues dans presque tous les organismes. Cette conservation indiquerait un rôle particulièrement important dans la physiologie cellulaire. Nous avons démontré une létalité élevée des mutants déficients en YhbO confrontés à différents stress, ce qui suggère qu'YhbO est un élément important dans la protection des cellules contre une multitude de stress environnementaux. Nous avons caractérisé la protéine HdeB comme un nouveau chaperon de stress acide. Cette protéine, présente dans le périplasme, est codée par l'opéron hdeAB, HdeA étant aussi un chaperon de stress acide. Ces deux chaperons permettent de solubiliser les protéines aux pH acides et empêcher ainsi l'agrégation des protéines périplasmiques à des pH légèrement ou fortement acidesMany diseases are caused by protein misfolding or aggregation and the incapacity of the cells to degrade these aggregates. Our work concerns the protein solubilization by chaperones and specific proteases. We are interested, in particular, in the heat shock and acid stress, and the correction of protein aggregation that results from these stresses. In this study, we show that the Hsp31 chaperone displays an aminopeptidase activity that is specific against peptide substrates with alanine or basic amino acids at N-terminus. Furthermore, it seems likely that Hsp31 plays an important physiological function in peptide dégradation, since an Hsp31 -deficient strain accumulates higher amount of peptides than its parental strain. So, besides its chaperone activity, Hsp31 may play an active role in the downstream processing of peptides generated by the ATP-dependent proteases. YhbO has homologs in almost every organism which indicates that it may play a fundamental physiological role. In this study, we show that an yhbO-disrupted mutant is highly sensitive to thermal, oxidative, UV, pH and salt stresses, suggesting that YhbO is required for the protection of bacterial cells against many environmental stresses. We have characterized the HdeB protein as a novel acid stress chaperone. This periplasmic protein is the hdeB gene product, which belongs to the hdeAB operon, HdeA being also an acid stress chaperone. HdeA and HdeB are required for protein solubilization at acidic pHs. Thus, Escherichia coli possesses two acid stress chaperones that prevent periplasmic protein aggregation at mild and strong acidic pHs
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Ilbert, Marianne. "Etude des protéines chaperons de la famille TorD dédiées à la maturation de molybdoenzymes." Aix-Marseille 2, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX22022.
Abstract:
J'ai décrit au cours de cette thèse une nouvelle famille de protéines chaperons de plus de trente membres impliquées spécifiquement dans la maturation de molybdoenzymes chez les procaryotes. La protéine TorD d'Escherichia coli, notre modèle, est impliquée dans la maturation cytoplasmique de TorA. En effet, TorD interagit directement avec la forme cytoplasmique non mature de TorA (apoTorA). Des études par mutagenèse dirigée laisse penser qu'une région hydrophobe de TorD serait impliquée dans cette interaction. De plus, nous avons montré par des systèmes de reconstitution in vitro que la présence de TorD augmente nettement l'efficacité d'incorporation du cofacteur à molybdène dans apoTorA. TorD induirait un changement conformationnel d'apoTorA qui favorise une conformation apte à acquérir le cofacteur à molybdène. Des études in vivo et in vitro effectuées sur d'autres membres de la famille TorD ont montré que ces chaperons sont spécifiquement dédiés à leur molybdoenzyme partenaireDuring my phD, I have described a new chaperone family containing more than thirty members. This family is involved in the maturation of molybdoenzymes in bacteria. The TorD protein of Escherichia coli, our model, is the specific chaperone of periplasmic molybdoenzyme TorA. I have shown that TorD is involved in cytoplasmic maturation of TorA. Indeed, TorD interacts with the cytoplasmic form of TorA (apoTorA). We have defined by directed mutagenesis a hydrophobic patch of TorD involved probably in this interaction. Moreover, I have developed an in vitro system to reconstitute the maturation step of apoTorA. This approach revealed that TorD is essential for a correct molybdenum cofactor insertion in apoTorA. The interaction TorA/TorD modifies the conformation of apoTorA probably to make it competent to receive the molybdenum cofactor. In vivo and in vitro studies on others members of the family showed that these chaperones present a high specificity toward their molybdoenzyme partners
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Messaoudi, Nadia. "Rôle de la protéine YajL de Escherichia coli et de la protéine DJ-1 associée au Parkinsonisme, dans la protection contre l'oxydation et l'agrégation des protéines." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077009.
Abstract:
La protéine YajL est l'homologue procaryote de la protéine DJ-1 associée au Parkinsonisme et impliquée dans la résistance au stress oxydatif. Dans le mutant yajL, les protéines subissent une agrégation dépendante du stress oxydatif. Elles subissent une carbonylation ainsi qu'une oxydation de leurs cystéines, principalement représentée par une sulfénylation (P-SOH). Nous avons montré que les protéines YajL et DJ-1 ont une fonction chaperon covalent qui leur permet de protéger les protéines contre la sulfénylation. Certains substrats de la protéine YajL sont inactivés dans le mutant yajL, ce qui démontre le rôle de cette protéine dans leur protection contre cette inactivation. L'étude du transcriptome et de l'état redox du mutant yajL montre la surexpression d'une centaine de gènes codant pour des chaperons et des protéases, des protéines du métabolisme du fer, de stress oxydatif, du métabolisme de l'ADN et de division cellulaire. Le mutant yajL surproduit aussi le facteur de stress sigma S, et son régulateur de stress oxydatif OxyR est partiellement oxydé (et actif), ce qui explique la surexpression de la plupart des gènes ci-dessus surproduits de façon constitutive dans ce mutant. Le mutant yajL présente des rapports élevés NADH/NAD et ADP/ATP ainsi qu'un métabolisme fermentaire. De plus, il surexprime des déshydrogénases qui courcircuitent la NADH déshydrogénase en transférant'les électrons des substrats directement aux quinones (et non au NADH), telles PoxB, GlpD et DadA. Ces perturbations métaboliques entrainent un blocage du cycle de Krebs et des perturbations du métabolisme des acides aminés, reflétées par un métabolisme préférentiel de ceux conduisant au pyruvateYajL is the closest Escherichia coli homolog of the Parkinsonism-associated protein DJ-1, involved in the resistance to oxidative stress. It was observed that some protein substrates of YajL (aconitase B and NADH dehydrogenase I) are inactivated in the yajl mutant, suggesting its role in protection against their inactivation. In order to better understand the role of YajL in cell physiology, we conducted a study of the transcriptome and redox state of yajL mutant strain. The transcriptomic analysis showed the overexpression of a hundred gènes coding for chaperones and proteases, proteins of iron metabolism, oxidative stress proteins, proteins of DNA metabolism and cell division proteins (Messaoudi et al. , 2012). In addition, the yajL mutant overproduces the stress factor sigma S, and its oxidative stress regulator OxyR is partially oxidized, which explains the overexpression of most genes above constitutively overproduced in yajL the mutant. Since the yajL mutant is defective in NADH dehydrogenase I, we investigated the respiratory metabolism. We have shown that the mutant strain has high NADH/NAD and ADP/ATP ratios and presents a fermentative metabolism with production of lactate, acetate, succinate and ethanol. YajL mutant overexpresses dehydrogenases which bypass NADH dehydrogenase transferring electrons directly to the quinone substrates, such as pyruvate oxidase PoxB, glycerol phosphate dehydrogenase GlpD and alanine dehydrogenase DadA. These metabolic disruptions, particularly the increase of NADH/NAD ratio, result in a blockage of Krebs cycle and metabolic disorders of amino acid metabolism, reflected by preferring those involved in pathways leading to pyruvate
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Castanié-Cornet, Marie-Pierre. "Etude fonctionnelle et rôle physiologique des protéines chaperons GroES et GroEL de la bactérie Eschericchia coli." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30262.
Abstract:
Les chaperons moleculaires forment une famille de proteines dont le role est d'aider d'autres polypeptides a se replier, sans pour autant intervenir dans leur structure finale et dans leur fonction. Chez e. Coli, la chaperonine groel, 60kda, fonctionne avec son cochaperon, groes pour promouvoir via l'hydolyse d'atp, le repliement de substrats partiellement denatures ; ces deux proteines sont necessaires a la vie cellulaire a toutes temperatures. Nous avons realise une etude structurale et fonctionnelle d'une proteine groel tronquee pour 141 acides amines dans sa partie carboxy-terminale. Cette proteine est apparue capable, d'une part de former des dimeres in vivo et in vitro, et d'autre part, d'interagir avec groes de maniere beaucoup plus forte que la proteine sauvage. Elle ne possede cependant plus d'activite atpase mais peut encore fixer des substrats denatures, et ce malgre l'absence de cavite centrale. Dans un deuxieme temps, nous nous sommes interesses a la place des proteines groe dans la physiologie cellulaire, ainsi qu'a l'identification de leurs cibles. Nous avons construit une souche deletee pour l'operon groe, et possedant ces genes sur un plasmide sous controle d'un promoteur inductible. En situation de carence en proteines groe, divers phenotypes ont ete observes, similaires a ceux causes par une mutation groe thermosensible. Cette souche ne nous a pas permis d'isoler des suppresseurs multicopies pouvant pallier a la carence en proteines groe. Une autre approche, basee sur la suppression du phenotype thermosensible de mutants groe, a donc ete utilisee pour rechercher des cibles critiques ou des partenaires des proteines groe. De cette maniere, nous avons identifie un suppresseur multicopie de la thermosensibilite associee a une mutation groe : le gene rof ; il code pour une petite proteine de fonction inconnue, qui copurifie avec la proteine rho, un facteur de terminaison de la transcription. Le mecanisme de la suppression mediee par rof est actuellement en cours d'investigation. De plus, nous avons entrepris une recherche de suppresseurs chromosomiques de la thermosensibilite liee a des mutations groe. Pour l'instant, nous avons identifie les regions du chromosomes ou se situent ces mutations suppressives et l'identification precise des loci impliques devrait permettre la mise en evidence de certaines cibles critiques, ou de partenaires, des chaperons groe.
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Corpet, Armelle. "Rôle des protéines chaperons d'histones ASF1A et ASF1B humaines dans le maintien de l'organisation du génome." Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066181.
Abstract:
Au coeur du noyau des cellules eucaryotes se trouve l'ADN génomique organisé en une structure complexe: la chromatine. Cette organisation est essentielle pour la compaction de l'ADN et le maintien d'une identité cellulaire. L'unité de base de la chromatine, le nucléosome, est formé d'un octamère de protéines histones autour duquel s'enroule environ 147 pb de l'ADN. Au cours de ma thèse, mon attention s'est portée sur la protéine chaperon d'histones Asf1, impliquée dans la dynamique de la chromatine. J'ai abordé deux questions essentielles :(1) Quel est le rôle d'Asf1 dans la dynamique des histones au cours de la réplication ? La protéine Asf1 humaine s’associe en complexe avec les histones H3-H4 et les protéines MCMs, l'hélicase putative qui déroule l'ADN lors de la réplication. J'ai montré que la déplétion d'Asf1 par siARN entraîne une progression ralentie de la phase S, ainsi qu'une diminution de la quantité d'ADN simple brin généré en amont de la fourche de réplication par l’activité hélicase. Nous proposons un modèle selon lequel Asf1 participerait au transfert des histones parentales sur les brins filles de l’ADN. (2) Quelles sont les fonctions spécifiques des deux isoformes humaines d'Asf1, Asf1a et Asf1b, au regard de la prolifération cellulaire ? J'ai montré que l'expression d'Asf1b, mais pas celle d'Asf1a, est corrélée avec la prolifération cellulaire et que sa déplétion altère la prolifération. Asf1b est surexprimé dans de nombreux cancers et ceci corrèle avec l'apparition de métastases et une faible survie des patientes. Nous proposons Asf1b comme un nouveau marqueur pronostique et une nouvelle cible thérapeutique potentielle dans le cancer du sein.
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Suppini, Jean-Philippe. "Etude de la relation structure-fonction de la protéine chaperon Dnak : complémentation fonctionnelle et utilisation de différents mutants et de protéines chimères." Paris 6, 2006. http://www.theses.fr/2006PA066218.
Abstract:
La protéine chaperon d’Escherichia coli DnaK est l’une des protéines de choc thermique de 70 kDa (HSP70) les mieux caractérisées. Les HSP70 exercent leur fonction de chaperon moléculaire grâce à des cycles successifs de fixation et de libération des polypeptides, couplés à des cycles d’hydrolyse de l’ATP et d’échange ADP/ATP. Les activités d’hydrolyse et d’échange du nucléotide sont elles-mêmes sous le contrôle de co-facteurs protéiques appelés co-chaperons. Bien que présentant un haut degré d’homologie en termes de leur structure primaire et tertiaire, les HSP70 diffèrent pourtant en termes de spécificité de substrat et d’interaction non seulement avec les co-chaperons mais aussi avec tout un ensemble de protéines cellulaires. Afin de déterminer les bases structurales de cette spécificité et de mieux comprendre les relations qui lient les HSP70 à leur co-chaperons, des études de complémentation fonctionnelle des phénotypes « non croissance » à 43°C et résistance au bactériophage lambda de souches d’E. Coli DnaK- ont été réalisées. Ces souches ont été transformées en utilisant des protéines chimères composées de différentes combinaisons entre les domaines respectifs de DnaK et ceux de son homologue Hsc70 de rat, mais également par de nombreux mutants ponctuels ou de délétion de ces deux protéines. Les résultats montrent que seules les chimères possédant le domaine de fixation des peptides de DnaK (appelé PBD pour Peptide Binding Domain) sont capables de restaurer les phénotypes sauvages, contrairement aux autres chimères qui en sont incapables. Grâce à la construction d’autres chimères DnaK/Hsc70 séparant le PBD en deux sous domaines, il est apparu que le sous-domaine en feuillets (appelé B) portant le site de fixation des peptides substrats, était responsable de la spécificité de fonction de DnaK chez E. Coli. De manière surprenante, il est apparu que le sous-domaine B de DnaK, exprimé de façon isolée, indépendamment des autres domaines de la protéine, peut, à lui seul, restaurer la croissance à hautes températures et la sensibilité au phage lambda. Il semblerait donc que la fixation et l’hydrolyse de l’ATP, via le domaine N-terminal de DnaK, ne soit pas nécessaire aux fonctions essentielles de la protéine. Ces résultats ont de nombreuses implications sur le rôle des co-chaperons de DnaK, notamment sur celui du facteur d’échange GrpE, et sur le mode de fonctionnement de ces protéines en général.
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Wang, Kai. "Protéines infectieuses chez la levure Saccharomyces cerevisiae : un mal pour un bien ? Modulation de la propagation de prions de levure par le protéasome et les chaperons moléculaires durant la transition duauxique et la phase stationnaire." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS212/document.
Abstract:
Les prions sont des protéines qui suite à des changements de conformation acquièrent un caractère infectieux. Ils sont à l’origine de traits dominants, héritables de façon non-Mendélienne, chez les mammifères, les champignons filamenteux et les levures. Le mauvais repliement et l’agrégation des protéines sont à l’origine de plus de 40 maladies, parmi lesquelles on retrouve des maladies neurodégénératives telles que les maladies d’Alzheimer, de Parkinson et de Huntington. Il a été montré que les formes agrégées des protéines supposées responsables de ces maladies (i.e. peptide amyloïde-β, tau, α-synucléine, huntingtine) se propagent de cellule en cellule à la manière des prions. La levure Saccharomyces cerevisiae possède plusieurs prions qui sont autant d’excellents modèles biologiques pour la compréhension des mécanismes de formation et de propagation des prions.[PSI+] et [URE3], issus respectivement de la conversion sous forme prion du terminateur de la traduction Sup35p et d’un régulateur du métabolisme azoté Ure2p, sont à ce jour les deux prions les mieux documentés chez la levure. Les chaperons moléculaires et leurs co-chaperons modulent la formation, la réplication et la propagation des prions chez la levure. Cependant, l’élimination ou la dégradation de ces prions sont encore mal connus. Notre laboratoire a montré que le protéasome 26S est capable de dégrader les formes soluble et fibrillaire de Sup35p. Dans la première partie de ma thèse, nous avons étudié le rôle du protéasome 26S dans la dégradation des formes soluble et fibrillaire d’Ure2p. Nous avons montré que, comme pour Sup35p, le protéasome 26S dégrade Ure2p soluble en générant des peptides amyloïdes issus du domaine prion N-terminal ainsi qu’un fragment C-terminal résistant à la protéolyse. Nous avons montré que le domaine prion déstructuré est nécessaire pour la reconnaissance et la dégradation par le protéasome. Contrairement à ce qui avait été observé pour Sup35p, Ure2p sous sa forme fibrillaire est totalement résistante à la dégradation protéasomale. Nous suggérons que la variabilité structurale aux seins des particules de prions dans un contexte cellulaire dicte leurs interactions avec les machineries protéolytiques, et plus particulièrement avec le protéasome.Les prions de levure ont principalement été étudiés dans un contexte de cellules en division active. Cependant, dans la nature, la plupart des cellules sont retrouvées dans un état quiescent post-mitotique. Nous n’avons que très peu d’informations sur le devenir des particules de prions lorsque les cellules entrent dans un état quiescent. De même les conséquences physiologiques des prions sur la survie à long terme des levures sont très peu documentées. Dans la seconde partie de ma thèse, nous avons utilisé le prion [PSI+] comme modèle pour répondre à ces questions. Différentes conformations des agrégats de Sup35p conduisent à des souches phénotypiquement distinctes du prion [PSI+]. Nous avons constaté que les agrégats de Sup35p subissent des changements ultra-structuraux et fonctionnels au cours des différentes phases de croissance cellulaire. Ainsi, nous avons observés des changements importants dans la distribution de taille et dans l’infectiosité des polymères de Sup35p résistants au SDS formant les briques élémentaires du prion [PSI+]. Ces changements interviennent sans affecter les informations structurales spécifiques à chaque souche de prion [PSI+]. De façon remarquable, bien que [PSI+] n’affecte pas le taux de croissance des levures, ce prion semble prolonger significativement la durée de vie des levures. Cet effet bénéfique semble pouvoir se fixer de façon efficace et permanente dans les cellules et persister même après élimination de [PSI+]. La fixation génétique de caractéristiques épigénétiques induites par [PSI+] ont été déjà observées et l’ensemble de ces résultats suggère que [PSI+] (et éventuellement d’autres prions) peut jouer le rôle de capaciteurs évolutifs transitoires“Proteinaceous infectious particles”, or prions, are self-perpetuating alternate conformations of proteins that are responsible for heritable non-Mendelian traits in mammals, filamentous fungi and yeast. On a more general note, protein misfolding and aggregation is at the origin of over forty protein folding disorders including devastating neurodegenerative diseases such as Alzheimer’s, Parkinson’s or Huntington’s diseases. The aggregated proteins responsible for these diseases (i.e. amyloid-β peptide/tau, α-synuclein and huntingtin) were shown to propagate from cell to cell in a prion-like manner. The yeast Saccharomyces cerevisiae hosts many prion or prion-like proteins, unrelated in sequence and function, which proved to be excellent models for understanding the dynamics of prion aggregation and distribution upon cell division.Sup35p and Ure2p which cause the [PSI+] and [URE3] heritable traits, respectively, stand out as the most studied and best characterized yeast prions to date. A plethora of cellular factors, mostly belonging to various molecular chaperone families, were shown to affect yeast prion formation and propagation. Clearance of protein aggregates and prion particles is however poorly understood and documented. Our laboratory showed that the 26S proteasome degrades both the soluble and prion-associated fibrillar forms of Sup35p. In the first part of my thesis, we investigated the role of the 26S proteasome in the degradation of the soluble and fibrillar forms of Ure2p. We found that, as with Sup35p, the 26S proteasome is able to degrade the soluble native Ure2p, generating an array of amyloidogenic N-terminal peptides and a C-terminal fragment which is resistant to proteolysis. The N-terminal prion domain was shown to act as a degron required for proteasomal engagement and degradation. In contrast to Sup35p, fibrillar Ure2p resisted proteasomal degradation. We expect the structural variability within prion assemblies in a cellular context to dictate their interaction with proteolytic machineries in general and the proteasome in particular.The biology of yeast prions has been mostly explored in the context of logarithmically dividing cells. In nature however, most cells are generally in a post-mitotic non-dividing quiescent state. Yet little is known about the fate and properties of prion particles upon yeast cells entry into the stationary or quiescent states and the physiological consequences of harboring these prions throughout the lifespan of yeast cells. In the second part of my thesis, we addressed this issue using the [PSI+] prion as a model. Structurally different conformers of Sup35p aggregates can lead to distinct [PSI+] strains with different prion phenotypes. We found that Sup35p prion particles undergo growth phase-dependent ultrastructural and functional changes. Indeed, the size distributions of SDS-resistant core-prion particles significantly change during growth without affecting the structural information specific to each prion strain. The infectious properties of Sup35p prion particles undergo dramatic growth phase-dependent changes. Importantly, we found that while [PSI+] has little to no effects on the growth rates of yeasts, it robustly prolongs their chronological lifespan. Furthermore, this beneficial effect can then be permanently and efficiently fixed in the cells even when [PSI+] is subsequently lost. Similar genetic fixation of [PSI+]-induced epigenetic characteristics were previously observed and suggested [PSI+] (and possibly other prions) can act as transient evolutionary capacitators
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Perrody, Elsa. "The viral protein Rki : an atypical cochaperone partner of Hsp70." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1870/.
Abstract:
Les chaperons moléculaires de la famille Hsp70 sont des protéines ubiquitaires qui interviennent dans de nombreux processus cellulaires liés au repliement des protéines. Les fonctions d'Hsp70 sont indissociables de la présence des cochaperons JDP (J-domain protein). Ces protéines, grâce à leur J-domaine caractéristique, stimulent l'activité ATPasique de Hsp70, facilitent leur prise en charge des substrats et leur confèrent leur localisation cellulaire. L'analyse de la séquence du génome de l'entérobactriophage RB43, membre de la famille du bacteriophage T4, a révélé la présence d'un gène codant une JDP putative (l'orfan 057w). Dans ce travail, nous avons montré que le J-domaine de cette JDP, nommée Rki, est fonctionnel in vivo et que Rki interagit spécifiquement avec le chaperon multifonctionnel Hsp70/DnaK de l'hôte Escherichia coli. Cependant, à la différence des trois cochaperons JDP de DnaK présents chez E. Coli, la protéine Rki ne fonctionne pas comme un cochaperon de type général de DnaK in vivo et in vitro. Au contraire, l'expression de Rki est fortement toxique dans une souche sauvage d'E. Coli. De façon remarquable, cette toxicité est totalement abolie en l'absence de DnaK endogène ou quand le J-domaine de Rki est inactivé. D'autres expériences in vivo ont ensuite révélé que Rki est exprimée précocement durant l'infection par RB43 et que la délétion du gène rki diminue significativement la prolifération du bactériophage. De plus, nous avons trouvé que des mutations dans le gène dnaK de l'hôte suppriment efficacement le phénotype de retard de croissance du phage muté pour le gène rki, indiquant que Rki interfère spécifiquement avec les fonctions cellulaires de DnaK. Enfin, nous avons montré que l'interaction de Rki avec le chaperon DnaK de l'hôte stabilise rapidement le facteur s32 de réponse au choc thermique, qui est normalement adressé à la dégradation par DnaKThe highly conserved molecular chaperone Hsp70 is involved in a plethora of cellular processes associated with protein folding. To function as a molecular chaperone, Hsp70 requires the presence of its obligate J-domain cochaperone partners (JDP). These proteins, thanks to their J-domain signature, stimulate Hsp70's ATPase activity, facilitate substrate delivery and confer specific cellular localization to Hsp70. Genome analysis of the T4-like enterobacteriophage RB43, revealed a gene encoding a putative JDP (orfan 057w). In this work, we first show that the J-domain of this JDP, named Rki, is functional in vivo. Moreover, we show that Rki specifically interacts with the E. Coli host multifunctional Hsp70/DnaK chaperone. However, in sharp contrast with the three known host JDP cochaperones of DnaK encoded by E. Coli, Rki full-length does not act as a generic cochaperone in vivo or in vitro. Expression of Rki alone is highly toxic for wild-type E. Coli, but toxicity is abolished in the absence of endogenous DnaK or when the conserved J-domain of Rki is mutated. Further in vivo analyses revealed that Rki is expressed early after infection by RB43 and that deletion of the rki gene significantly impairs RB43 proliferation. Furthermore, we show that mutations in the host dnaK gene efficiently suppress the growth phenotype of the RB43 rki deletion mutant, thus indicating that Rki specifically interferes with DnaK cellular function. Finally, we show that the interaction of Rki with the host DnaK chaperone rapidly results in the stabilization of the heat-shock factor s32, which is normally targeted for degradation by DnaK
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Kthiri, Fatoum. "Role des protéines YbbN, YhbO et YajL dans la protection d'Escherichia coli contre les stress environnementaux." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077155.
Abstract:
De nombreuses maladies sont dues à des défauts de repliement ou de solubilité des protéines. Les plus connues sont les maladies d'Alzheimer, de Parkinson, de Huntington et les maladies à prions. La base de ces maladies est liée à la formation d'agrégats toxiques de protéines et à l'incapacité des cellules à dégrader ces agrégats. Le modèle procaryote (Escherichia colî) que nous utilisons est assez proche des modèles eucaryotes du fait du caractère ubiquitaire des problèmes d'agrégation des protéines et de la grande similitude des protéines qui permettent de les traiter. Dans cette étude, nous avons caractérisé la protéine YbbN qui présente une forte homologie de séquence en son extrémité N-terminale avec les thiorédoxines classiques. Nous avons montré que le mutant ybbN présente une sensibilité accrue au stress thermique mais pas au stress oxydant, un état redox normal de ses protéines mais une diminution de l'expression de plusieurs protéines cytoplasmiques et de plusieurs enzymes du cycle de Krebs. Ce qui suggère que les propriétés chaperons d'YbbN sont plus importantes in vivo que ses propriétés redox. YbbN interagit, aussi, spécifiquement avec DnaK et GroEL. YhbO et YajL présentent une forte homologie de séquence et de structure avec la protéine DJ-1 dont la déficience entraîne un stress oxydant et la maladie de Parkinson. La disruption du gène yhbO sensibilise les bactéries à de nombreux stress (thermique, oxydant, pH, UV, osmotique), ce qui suggère qu'YhbO protège les cellules contre une multitude de stress environnementaux. Le mutant yajL présente une forte agrégation et oxydation des protéines ribosomales, de la flagelline, de l'ATP synthase et de deux protéines de membrane externe OmpA et PAL. Ces protéines appartiennent toutes à des complexes multi-protéiques suggérant qu'YajL pourrait être impliquée dans l'expression optimale de ces complexes, en particulier lors d'un stress oxydant. De plus, Le mutant yajL présente un défaut de fidélité de traduction détecté par des rapporteurs LacZMany diseases are caused by defects in folding or solubility of proteins. The most famous are Alzheimer's, Parkinson's, Huntington's and prion diseases. The basis of these diseases is related to the formation of toxic protein aggregates and the inability of cells to degrade these aggregates. The prokaryotic model that we use, Escherichia coli, is useful because of eukaryotic ubiquitous nature of protein aggregation's problem and the great similarity between proteins involved in the process. We have cloned and characterized YbbN, which presents a strong homology in its N-terminal part with thioredoxins. In this study, we show that an ybbN-deficient strain displays an increased sensitivity to thermal stress but not to oxidative stress, a normal redox state of its cellular proteins but a decreased expression of several cytoplasmic proteins and several Krebs cycle enzymes, suggesting that the chaperone properties of YbbN are more important in vivo than its redox properties. YbbN specifically interacts with DnaK and GroEL, major cellular chaperones. YhbO and YajL share a high similarity of sequence and structure with DJ-1, protein whose deficiency causes oxidative stress and Parkinson's disease. A yhbO-disrupted mutant of Escherichia coli is highly sensitive to oxidative, thermal, UV, and pH stresses. These results suggest that YhbO affects a central process in stress management. The yajL mutant of Escherichia coli displays a strong protein aggregation phenotype, which is increased by oxidative stress, suggesting that YajL plays an important role in the protection of prokaryotic cells against oxidative stress. Aggregation prone proteins included 17 ribosomal proteins, the ATP synthase (3-subunit, flagellin, and the outer membrane proteins OmpA and PAL. AU of them are part of multiprotein complexes, suggesting that YajL might be involved in optimal expression of these complexes, especially during oxidative stress. In addition, the yajL mutant displayed translational defects detected by LacZ reporters
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Pemberton, Samantha. "Molecular chaperones in the assembly of α-Synuclein and Parkinson’s Disease." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA114840/document.
Abstract:
La formation et le dépôt de fibres d'α-Synucléine dans le cerveau humain sont à l‟origine de la maladie de Parkinson. Cette thèse documente le rôle de deux chaperons moléculaires dans l‟assemblage en fibres de l'α-Syn : Hsc70 (protéine de choc thermique constitutivement exprimée chez l‟Homme) et Ssa1p (son équivalent chez la levure). Le but était d'élargir le catalogue d'effets connus des chaperons moléculaires sur α-Syn, pour éventuellement ouvrir la voie à des applications thérapeutiques. Nous avons montré que Hsc70 inhibe l'assemblage de l'α-Syn en fibres, en se liant avec une forte affinité à la forme soluble de l'α-Syn. Hsc70 se lie préférentiellement aux fibres de l'α-Syn, et cette liaison a un effet cytoprotecteur puisqu'elle rend les fibres moins toxiques pour les cellules de mammifères en culture. Pareillement à Hsc70, Ssa1p inhibe l'assemblage de l'α-Syn en fibres, et a une plus forte affinité pour les fibres que pour la forme soluble de l'α-Syn. En revanche, la liaison de Ssa1p aux fibres de l'α-Syn n'a pas d'effet cytoprotecteur, sûrement due aux différences entre les séquences du site de liaison aux peptides des deux chaperons moléculaires, qui fait que Ssa1p a une affinité plus faible que Hsc70 pour les fibres d'α-Syn. Nous avons fixé le complexe entre Ssa1p et α-Syn avec des agents pontants, pour ensuite établir une carte du site d'interaction entre les deux protéines en utilisant la spectrométrie de masse. Ceci est indispensable si un « mini » Ssa1p, constitué des éléments nécessaires et suffisants sera utilisé comme agent thérapeutique pour réduire la toxicité des fibres d'α-SynThe formation and deposition of α-Synuclein fibrils in the human brain is at the origin of Parkinson’s disease. The objective of my thesis was to document the role of two molecular chaperones on the assembly of α-Syn into fibrils: Hsc70, a constitutively expressed human heat shock protein, and Ssa1p, its yeast equivalent. The aim was to expand the catalogue of known effects of molecular chaperones on the PD implicated protein, which could have therapeutic significance. We showed that Hsc70 inhibits the assembly of α-Syn into fibrils, by binding with high affinity to the soluble form of α-Syn. We documented that Hsc70 binds preferentially to α-Syn fibrils and that this binding has a cytoprotective effect, as it renders the fibrils less toxic to cultured mammalian cells. Similarly to Hsc70, Ssa1p inhibits the assembly of α-Syn into fibrils, and has a higher affinity for fibrils than for the soluble form of α-Syn. On the other hand, binding of Ssa1p to α-Syn fibrils does not have a cytoprotective effect, almost certainly due to differences in the amino acid sequences of the peptide binding sites of the two molecular chaperones, which mean that Ssa1p has a lower affinity than Hsc70 for α-Syn fibrils. We stabilized the complex between Ssa1p and α-Syn using chemical cross-linkers, to then map the interaction site between the two proteins. This is indispensable if a “mini” Ssa1p, comprised of only what is necessary and sufficient of Ssa1p, is to be used as a therapeutic agent to decrease the toxicity of α-Syn fibrils. A therapeutic agent based on exogenous protein Ssa1p is less likely to trigger an autoimmune response than for example the endogenous protein Hsc70
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Siffroi-Fernandez, Sandrine. "Rôle des motifs N-glycanniques et des protéines chaperons sur la maturation et le transport intracellulaire du récepteur de la thyrotropine." Aix-Marseille 2, 2001. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2001AIX20666.pdf.
Abstract:
Le récepteur de la thyrotropine (R-TSH) est la protéine clé dans le contrôle de la fonction thyroïdienne et un des autoantigènes majeurs de la thyroïde. Il est localisé sur la membrane basolatérale des thyréocytes, lieu, où il va lier la thyrotropine et transduire le signal. Le RTSH est une glycoprotéine de famille des récepteurs couplés aux protéines G. La partie extracellulaire contient 6 sites potentiels de N-glycosylation. Ce récepteur après avoir été synthétisé et transporté jusqu'à la membrane plasmique sous la forme d'une seule sous-unité va être clivé dans sa partie extracellulaire et donner ainsi deux sous-unités: A et B reliées entre elles par des ponts disulfures. Le clivage peut avoir lieu à deux endroits différents ce qui conduit à la libération d'un petit peptide, le peptide C. Nous avons montré dans cette thèse que la glycosylation du R-TSH est essentielle pour le transport intracellulaire du R-TSH vers la surface cellulaire et que le maintien de sa capacité à lier la thyrotropine nécessite l'acquisition de motifs de type complexe. Nous avons également observé une augmentation de la sensibilité à des protéases avec une possible libération du peptide C lorsque le R-TSH n'est pas porteur des motifs de type complexe. Ce qui laisse à penser que ces motifs protègent le R-TSH du clivage protéolytique. Nous avons également observé qu'il n'y a que 50% du R-TSH synthétisé par les cellules qui est capable d'acquérir des motifs de type complexe. Les autres 50% sont probablement polyubiquitinilés avant d'être dégradés par le protéasome. Nous avons alors étudié le rôle de trois protéines chaperons de la lumière du RE, la calnexine, la calréticuline et BiP sur la maturation du R-TSH. Nous avons observé que la calnexine et la calréticuline permettent de protéger le R-TSH d'une dégradation immédiate après sa synthèse mais que cette interaction n'est pas absolument requise pour obtenir le repliement correct d'une partie du récepteur. Par contre, BiP a un effet négatif sur le repliement du R-TSH en augmentant sa dégradation et en diminuant la quantité de R-TSH capable d'atteindre l'appareil de Golgi et d'acquérir ses motifs de type complexe.
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Rashid, Talha. "Lipin 1 deficiency in skeletal muscle causes sarcoplasmic reticulum stress and a myopathy responsive to chaperons Lipin 1 deficiency in skeletal muscle causes sarcoplasmic reticulum stress and a myopathy responsive to chaperons." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. https://wo.app.u-paris.fr/cgi-bin/WebObjects/TheseWeb.woa/wa/show?t=2288&f=15629.
Abstract:
Deux projets ont été développés au cours de cette thèse CIFRE dans le cadre d'une collaboration entre l'Institut Necker des Enfants Malades (INEM) et la société SANOFI. 1) La déficience en Lipin1 dans le muscle squelettique La déficience en Lipin1 est une maladie rare qui entraîne une rhabdomyolyse très sévère et précoce chez les patients. Cette pathologie est caractérisée par une importante accumulation de lipides dans les muscles des patients déficients en Lipin1. Afin d'étudier et de comprendre le lien entre la déficience en Lipin1, la Rhabdomyolyse et cette accumulation intramusculaire de lipides, nous avons développé un modèle de souris transgéniques déficientes en Lipin1 dans le muscle squelettique. La caractérisation de ce modèle a révélé une myopathie sévère chez les souris, caractérisée par une diminution de la force musculaire, par une régénération musculaire et des fibres centronucléées, et par une accumulation importante de lipides dans le muscle. Nous avons montré que la déficience en Lipin1 entraîne une altération morphologique et fonctionnelle du Reticulum Endoplasmique (RE) dans le muscle squelettique, ce qui conduit à un stress du RE important. Nous avons également montré que ce stress active les protéines SREBPs, qui induisent un important programme lipogénique dans la cellule conduisant à une importante synthèse de lipides neutres dans ces muscles déficients. Nos analyses ont également révélé que le réseau mitochondrial est altéré et fragmenté dans les muscles déficients en Lipin1. Ce dysfonctionnement mitochondrial peut également expliquer l'accumulation de lipides, moins utilisés par les mitochondries dysfonctionnelles. Afin de consolider ce mécanisme, nous avons traité des souris avec le TUDCA afin de soulager le stress du RE. Le TUDCA a amélioré la force musculaire chez les souris déficientes en Lipin1 et a réduit l'accumulation de lipides. 2) La déficience en Lipin1 dans le cœur Le deuxième projet s'intéressait à la stéatose cardiaque, qui affecte une proportion de patients atteints de diabète de type 2. Cette stéatose cardiaque a également été décrite dans des modèles animaux de diabète. La déficience en Lipin1 conduit également à une accumulation de lipides dans le cœur des patients. De plus, il a été montré que l'activité enzymatique de Lipin1 appelée PAP1 est diminuée dans le cœur des patients diabétiques de type 2 ainsi que dans le cœur des rats ZDF diabétiques et obèses. Pour ces deux raisons, afin de se concentrer sur le développement de la stéatose cardiaque dans un contexte diabétique, nous avons développé un modèle de déficience en Lipin1 dans le cœur, et nous l'avons caractérisé à différents âges. Nous avons montré que la déficience en Lipin1 dans le cœur conduit à une accumulation importante de lipides dans le myocarde, cette accumulation suit un plateau maximal jusqu'à environ 3 mois. Ensuite cette accumulation de lipides a tendance à diminuer. Une caractérisation échocardiographique réalisée chez la souris a révélé une diminution de la fraction d'éjection, indiquant un dysfonctionnement systolique qui s'aggrave avec l'âge. Nous avons ensuite effectué des analyses transcriptomiques, ce qui nous a permis d'identifier des cibles intéressantes, actuellement en étude à SANOFI. Ce modèle de stéatose cardiaque nous a également permis de tester dans notre modèle des molécules pharmacologiques développées par SANOFI. La réversion physiologique de la stéatose cardiaque est en soi très intéressante, nous avons donc décidé d'effectuer également des analyses transcriptomiques à l'âge de 6 mois où il ne reste que peu de lipides. Ces expériences sont actuellement en cours d'analyse à SANOFITwo projects were developed during this CIFRE Thesis within a collaboration between the Institute Necker Enfants Malades (INEM) and the company SANOFI. 1) Lipin1 deficiency in skeletal muscle Lipin1 deficiency is a rare disease that leads to a very severe and early rhabdomyolysis in patients. This pathology is characterized histologically by an important accumulation of lipids in the muscles and in the heart of patients deficient in Lipin1. In order to study and understand the link between Lipin1 deficiency, Rhabdomyolysis and this intramuscular lipid accumulation we have developed a transgenic mouse model deficient in Lipin1 specifically in skeletal muscle. Characterization of this model revealed a severe myopathy in Lipin1-deficient mice, characterized by a decrease in muscle strength, muscle regeneration and centronucleated fibers, and as seen in patients, there is an important accumulation of lipids in the muscle. We have shown that Lipin1 deficiency leads to a significant morphological and functional alteration of the ER in skeletal muscle, which leads to an important ER stress. We have also shown that this stress activates ER residential proteins SREBPs that induce an important lipogenic program in the cell leading to an important synthesis of neutral lipids in these deficient muscles. We also hypothesized that this ER stress could lead to a significant mitochondrial dysfunction. Our analyses revealed that the mitochondrial network is altered and fragmented in the Lipin1 deficient muscles. This mitochondrial dysfunction can also explain the accumulation of lipids, that are less used by dysfunctional mitochondria. In order to consolidate this mechanism, we treated mice with TUDCA in order to relieve the ER stress. TUDCA improved muscle strength in Lipin1-deficient mice and reduced lipid accumulation. 1) Lipin1 deficiency in the heart The aim of the second project was to focus on cardiac steatosis, which affects a proportion of patients with type 2 diabetes. This cardiac steatosis has also been described in animal models of diabetes. Lipin1 deficiency leads also to an accumulation of lipids in the heart of patients. In addition, it has been shown that the enzymatic activity of Lipin1 called PAP1 is decreased in the heart of type 2 diabetic patients and also in the heart of ZDF rats which are diabetic and obese.xFor these two reasons, in order to focus on the development of cardiac steatosis in a diabetic background, we have developed a model of Lipin1 deficiency in the heart, and we characterized it at different ages. We have shown that, as in patients, Lipin1 deficiency in the heart, leads to a significant accumulation of lipids in the myocardium, this accumulation follows a maximal plateau until about 3 months of age. Then this accumulation of lipids tends to decrease. An echocardiographic characterization performed in mice revealed a decrease in the ejection fraction, indicating a systolic dysfunction which aggravates with age. We then performed transcriptomic analyzes, that allowed us to identify some interesting targets, that are currently under investigation in SANOFI. This model of cardiac steatosis also permitted us to test in our model pharmacological molecules developed by SANOFI. The physiological reversion of cardiac steatosis is in itself very interesting, so we decided to also perform transcriptomic analyzes at the age of 6 months to see the evolution of the transcriptomic signature between the age when the steatosis is maximal (3 months) and the age of 6 months when we have a significant physiological decrease in the amount of lipids in the heart of mice deficient in Lipin1. These experiments are currently under analysis in SANOFI
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Wu, Hui-Chen. "Molecular bases of the heat shock response in plants : identification of elements involved in HS transduction pathway and in the cross talk between HS and oxidative stress." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20125.
Abstract:
Les plantes n'échappent pas à leur lieu de vie, elles doivent en permanence adapter leurs processus physiologiques pour répondre aux variations de leurs conditions environnementales. Durant ma thèse, j'ai étudié deux stress affectant le développement des plantes, les stress thermique (HS) et oxydant (OS), en ciblant des éléments clé de ces phénomènes (les protéines de choc thermique Hsp et Thiorédoxines TRX) afin d'apporter des éléments de réponse quant à l'interconnexion de ces stress et leur importance pour la plante.En utilisant le riz et le soja comme modèles, je montre que le HS suit une « signature Ca2+ » en provoquant une entrée de calcium de l'apoplaste vers le cytosol, assurant ainsi une rigidité à la paroi cellulaire et une cascade de signaux. J'identifie aussi une Pectine Methylesterase nécessaire au remodelage de la paroi cellulaire et à l'intégrité de la membrane. J'ai aussi recherché comment la plante perçoit les changements de température et transmet ce signal vers des effecteurs. Par des analyses d'expression de gènes, je montre qu'une CaM bien spécifique coordonne la réponse au HS, qui se traduit par l'expression spécifique de certaines petites Hsp nucléaires et cytosoliques.Je réalise enfin une étude moléculaire de TDX, une TRX suspectée d'agir dans la réponse au HS. Je montre que TDX interagit avec des Hsp70 de type cytosoliques/nucléaires de façon redox dépendante, que les stress HS et OS induisent une relocalisation nucléaire de TDX. Je montre enfin que TDX est essentielle pour la thermotolérance acquise et la transduction du signal oxydant. Ces résultats sont discutés et des modèles de transduction des signaux entre HS et OS sont proposésWhile being unable to escape their lands, plants are continuously submitted to the modifications of their environment, and need to adjust proper physiological processes in response to various stimuli. During this work, I devoted my studies on two major stresses affecting plant development, heat shock (HS) and oxidative stresses (OS), focusing on key elements in these pathways (HS chaperons and HS-related thioredoxins) in order to bring news elements of knowledge and interconnexion of these pathways.Using rice and soybean as mono- and dicotyledonous plant systems, I show how HS leads to calcium release from plant cell apoplast to the cytosol in a typical calcium signature, conferring cell wall rigidity and enhancing HS signaling pathway. I also identify Pectin Methylesterase as required in this pathway for cell wall remodeling and plasma membrane integrity. I further investigate how plant sense temperature increases and how they transmit the HS signal to downstream elements. Using systematic analyses of Calmodulin (CaM) and small heat shock protein (sHsp) gene expression, I identify one CaM as a coordinator of HS response, which I characterize as involving specific cytosolic/nuclear isoforms of the sHsp family.I latter perform the molecular analysis of TDX, a Thioredoxin suspected to be involved in heat shock response. I show that TDX interacts with cytosolic/nuclear members of the Hsp70 family in a redox dependent manner, both HS and OS inducing its nuclear relocation, and that TDX is required for both acquired thermotolerance and OS signaling.I finally discuss the data brought by this work and propose models with cross-talks between HS and oxidative stress signaling
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Gautier, Valérie. "YajL, nouveau chaperon de Escherichia coli et homologue de la protéine DJ-1 impliquée dans le Parkinsonisme." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077128.
Abstract:
Lors de stress environnementaux, chaperons et protéases sont surproduits par les cellules. Le maintien des protéines à l'état natif est essentiel au fonctionnement des cellules, et son dérèglement entraîne, chez l'Homme, des maladies dites d'agrégation de protéines, telles les maladies d'Alzheimer ou de Parkinson. L'utilisation du modèle procaryote Escherichia coli est rendue possible par le caractère ubiquitaire des problèmes d'agrégations de protéines et de la similitude des mécanismes qui permettent de les traiter dans les différents règnes du vivant. Lors de cette étude, nous avons caractérisé la protéine YajL de E. Coli, homologue procaryote de la protéine DJ-1 associée au parkinsonisme, et nous avons démontré son implication dans la résistance au stress oxydant et la prévention de l'agrégation des protéines. Dans le mutant yajL, l'agrégation des protéines est présente uniquement en aérobiose, et a pour origine le stress oxydant lié à la respiration. Nos travaux sur les protéines YajL et DJ-1 ont mis en évidence une fonction de chaperon covalent pour ces deux protéines, qui forment des disulfures mixtes avec leurs protéines substrats. YajL s'associe aux protéines sulfénylées afin de les protéger d'une suroxydation irréversible. Enfin, des expériences de puces à ADN ont montré que le mutant yajL répond par une réponse globale aux stress pour lui permettre de pallier les conséquences néfastes de sa déficience en YajL. Cette caractérisation fonctionnelle de YajL a permis d'établir un modèle procaryote d'agrégation des protéines pour mieux appréhender les phénomènes d'agrégations protéiques liés à la déficience en DJ-1 dans la maladie de ParkinsonWhen submitted to environmental stresses, cells overproduce chaperones and proteases. Maintaining proteins in their native state is essential for the function of cells, as their unfolding leads, in Humans, to several diseases caused by "aggregated proteins", such as Alzheimer's or Parkinson's diseases. The use of prokaryotic model Escherichia coli is made possible by the ubiquitous character of protein aggregation problems and the similar mechanisms by which cells treat them, in the different reigns of the living. In this study, we have characterized the protein YajL, prokaryotic homolog of DJ-1 protein, associated to Parkinson's disease, and we have shown its implication in cell résistance to oxidative stress and in preventing proteins aggregation. We have demonstrated that oxidative stress triggers protein aggregation in yajl mutant strain. This phenomenon, only present in aerobiosis, is due to endogenous oxidative stress during respiration. Our results have also shown a covalent chaperone function for YajL and DJ-1 proteins during oxidative stress, as they form mixed disulfures with their substrates. YajL forms mixed disulfures with sulfenylated proteins, in order to protect them from irreversible over oxidation. Finally, experiments on DNA chips have revealed a global response to stresses for yajL mutant, so the strain can face the deleterious consequences due to its deficiency in YajL protein. This functional characterization of YajL has enabled to establish a prokaryotic model for proteins aggregation problems, in order to have a better understanding of aggregation mechanisms, linked to DJ-1 deficiency in Parkinson's disease
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Pierro, Annalisa. "Protein structural dynamics in bacteria via nitroxide-based SDSL-EPR spectroscopy : from method improvements to in-cell studies." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/211116_PIERRO_290xrxu60ryzjfl293g970fjmdnl_TH%20(1).pdf.
Abstract:
L'étude des biomolécules dans leur environnement natif, la cellule, est l'un des principaux objectifs de la biologie structurale au cours de la dernière décennie. Ainsi, nous assistons à un remarquable développement des approches dites « in-cell », comme la CryoET, FRET (Förster Resonance Energy Tranfer), RMN. Parmi elles, la technique de marquage de spin couplée à la spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique (SDSL-RPE) présente des caractéristiques intéressantes et avantageuses permettant de sonder la dynamique des protéines à l'intérieur des cellules. En particulier, l’utilisation des sondes de type nitroxyde combine sensibilité élevée et absence de contraintes de taille de la biomolécule d'intérêt avec la capacité d'étudier les transitions structurales et les interactions protéines-protéines à température physiologique. Cependant, même si de nombreux efforts ont été faits pour adapter cette technique à des études structurales dans les cellules, des progrès restent à faire.Dans cette thèse, nous traitons des principales limitations de l’utilisation des nitroxydes dans un contexte cellulaire. Nous nous sommes concentrés sur la stabilité des marqueurs nitroxydes dans des milieux reducteurs et dans la cellule, sur l’incorporation des protéines marquées dans les cellules et la viabilité de ces cellules en vue de mesures par RPE. Grâce aux résultats obtenus dans cette partie méthodologique, nous avons pu étudier la dynamique structurale de deux protéines chaperons (NarJ et UreG) dans des cellules bactériennes. Ces avancées ont permis de comparer les données obtenues in-cell à celles obtenues in vitro ou dans un environnement mimant le milieu cellulaireThe study of biomolecules in their native environment has been one of the main goals of structural biology in the last decade. As a result, we are assisting to a remarkable increase of new "in-cell" approaches, like Cryo-ET, FRET and NMR. Among these approaches, Site-Directed Spin Labeling (SDSL) coupled to Electron Paramagnetic Resonance (EPR) spectroscopy shows competitive and advantageous features to capture protein dynamics inside cells. In particular, nitroxide-based SDSL-EPR combines the advantages of high sensitivity and the lack of size constraints on the biomolecule of interest with the ability to capture protein structural transitions and interactions at physiological temperature. Despite the methodological advancements of the technique that have allowed the community to obtain increasingly relevant results, progresses still need to be done.In this work, the main limitation of nitroxide-based SDSL-EPR has been addressed. In the first time, we focused on the development of delivery methods to introduce the labeled protein in bacterial cells. Next, the stability of nitroxide labels in reducing environments and in-cell has been assessed, monitoring in parallel the viability of the cells during the EPR measurements. Thanks to the results achieved in this methodological part, we were able to study the structural dynamics of two flexible chaperone proteins directly in bacterial cells: NarJ from Escherichia coli and UreG from Sporosarcina pasteurii. Finally, to go further in understanding the impact of the cellular environment on the protein dynamics, the data obtained in cellular context were compared with those obtained in vitro or in a cell-mimicking environment
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Schirmer, Claire. "Chaperons moléculaires et tauopathies : effets de Hsp90 sur la fibrillation in vitro du peptide VQIVYK issu de la protéine tau." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S162/document.
Abstract:
Les maladies dites ''conformationnelles'' sont caractérisées par un mauvais repliement des protéines qui, de ce fait, ne peuvent plus assurer leur fonction biologique. C'est le cas des amyloses, ces pathologies impliquent des protéines ayant la capacité de s'agréger pour former des structures spécifiques appelées « fibres amyloïdes ». Aujourd'hui, une trentaine de protéines humaines sont connues pour former ce type de fibres et notamment la protéine tau. Celle-ci est associée à plusieurs maladies neurodégénératives, regroupées sous le terme de « tauopathies », incluant la maladie d'Alzheimer. En conditions physiologiques, tau est associée aux microtubules et régule leur polymérisation. Dans les tauopathies, elle devient hyperphosphorylée et s'agrège dans les neurones sous forme de neurodégénérescences fibrillaires (NFTs) toxiques. Les protéines chaperons et particulièrement la protéine de choc thermique de 90 kDa, Hsp90, régule l'homéostasie de la protéine tau. L'interaction entre tau et Hsp90 implique différentes régions de la protéine tau dont celle contenant un hexapeptide de séquence VQIVYK. Ce court fragment est nécessaire et suffisant pour induire la fibrillation de la protéine tau entière in vivo. Cet hexapeptide est également capable, à lui seul, de former des fibres amyloïdes, in vitro, comparables à celles retrouvées in vivo. Nous avons donc choisi d'utiliser l'hexapeptide VQIVYK comme modèle d'étude de la fibrillation, in vitro, et testé l'effet de Hsp90 sur les processus agrégatifs du peptide. Nous avons démontré que Hsp90 interagit spécifiquement avec les structures amyloïdes formées par le peptide et qu'elle est capable d'inhiber à la fois la polymérisation et la dépolymérisation des fibres. Ce rôle antagoniste joué par Hsp90 permet la stabilisation d'espèces amyloïdes intermédiaires supposées moins neurotoxiques. Ces résultats confirment l'implication de Hsp90 dans les processus agrégatifs de la protéine tau et ouvrent de nouvelles perspectives thérapeutiques contre les pathologies neurodégénératives. De plus, cette étude apporte des éléments de réponse sur le fonctionnement des chaperons moléculaires vis-à-vis de leur protéine clienteConformational diseases are characterized by protein misfolding which causes a loss of biological activity. Amyloidosis is one of these diseases, and it involves the ability of proteins to self-aggregate into specific structures called “amyloid fibers”. At least thirty human proteins, including tau, are known to form amyloid fibers. The tau protein is linked to several neurodegenerative diseases called tauopathies, including Alzheimer’s disease. Tau is in physiological conditions associated with microtubules and regulates their polymerization. In tauopathies, tau becomes hyper-phosphorylated and aggregates into neurotoxic neurofibrillary tangles (NFTs). Molecular chaperones, and particularly the 90-kDa heat shock protein (Hsp90), regulate tau homeostasis. The interaction between tau and Hsp90 involves several tau regions including the sequence VQIVYK. This short fragment is necessary and sufficient on its own to induce aggregation of the full tau protein in vivo. In vitro this hexapeptide is also able to form amyloid fibers similar to those found in vivo. We therefore used this hexapeptide as an in vitro model to study the process of amyloid fibrillation and to test Hsp90’s effects on it. We demonstrated that Hsp90 interacts specifically with peptide fibrillar structures and that Hsp90 is able to inhibit both the polymerization and depolymerization processes. This antagonistic role for Hsp90 allows the stabilization of intermediate amyloid species that may display a lower neurotoxicity. These results confirm that Hsp90 is involved in tau’s aggregation process and paves the way for new therapeutic perspectives in neurodegenerative diseases. Our study also provides clues to the understanding of how molecular chaperones assist in the folding of their client proteins
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Subrini, Orso. "Etude de deux acteurs majeurs des voies de réponse au stress d'enveloppe chez Escherichia coli : la protéase - chaperon périplasmique DegP et l'histidine kinase membranaire CpxA." Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077107.
Abstract:
Ma thèse aura porté son attention sur deux des acteurs centraux des voies de réponses aux stress d'enveloppe chez E coli : la protéase - chaperon périplasmique DegP et l'histidine kinase CpxA. Dans un premier temps, j'ai isolé et étudié des complexes formés in vivo entre un variant protéolytiquement inactif de DegP et des substrats physiologiques (les porines OmpC et OmpF). Ces études m'ont permis de déterminer que l'interaction de DegP avec ses substrats nécessite une réorganisation de la structure oligomérique. J'ai également caractérisé l'activité protéase de DegP et déterminé la spécificité de clivage. Enfin, j'ai étudié l'effet chaperon de DegP, in vivo comme in vitro, sur des mutants de la protéine périplasmique MalE affectés dans leur repliement. Ces données suggèrent qu'un même substrat peut à la fois être la cible de l'activité protéase et chaperon. J'ai également caractérisé la structure oligomérique de l'histidine kinase membranaire CpxA en détergent par ultracentrifugation analytique. Ces résultats démontrent que CpxA existe sous différents oligomères dont le trimère de dimère serait la forme majoritaire. Afin de poursuivre une étude fonctionnelle plus détaillée, j'ai reconstitué le système Cpx in vitro dans un modèle mimétique de membrane : le nanodisc. Réinsérée dans une bicouche lipidique, la protéine est plus « fonctionnelle » que dans des micelles de détergents et le phosphotransfert de CpxA vers son régulateur de réponse CpxR est inhibé par la présence de CpxP, un effet non observé en détergent. Ces études devraient permettre de caractériser plus finement les différentes activités contrôlées par CpxA sans l'effet délétère du détergentDuring my PhD, I have conducted biochemical analysis on two major proteins involved in the extracytoplasmic stress responses in E coli : the periplasmic chaperone - protease DegP and the histidine kinase CpxA. In the first part of the project, I have isolated complexes made in vivo between a proteolytic defective mutant of DegP and the porine OmpC and OmpF. This allowed me to determine that DegP needs a complete oligomeric restructuration to interact with its substrates. I have also caracterized DegP protéase activity and determine its cleavage specificity. Finally, I have studied DegP chaperon activity towards Maltose Binding Protein folding mutants both in vivo and in vitro. Depending of their ability to fold, I showed that a same substrate can be both the target of DegP protease or chaperon activity. In the second part of the project, I have determined the oligomeric structure of CpxA in detergent micelles by analytical ultracentrifugation. These results showed that CpxA in solution exists as different oligomers with the trimer of dimer being the main species. To get insight into CpxA enzymatic activities, I reconstitued the Cpx System in vitro using the nanodiscs technology. Inserted in this membrane mimetic environment, CpxA activity is inhibited by CpxP, an effect which was not observed in detergent. This study should be the beginning of a more detailed analysis of the enzymatic mechanisms involved in this important class of bacterial transducing pathway, without the deleterious effect of detergents
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Demoinet, Emilie. "La chaperone Hsp40 Jjj1p et son rôle dans la biogenèse des ribosomes chez les Eucaryotes." Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20192.
Abstract:
Chez les Eucaryotes, deux réseaux de chaperones ont été décrits comme dédiés à la synthèse protéique et à la protection du protéome contre le stress. A coté de ces chaperonnes généralistes, d'autres sont spécifiquement impliquées dans des transitions structurales de protéines sur de larges complexes macromoléculaires. Au cours de cette thèse, nous avons identifié et caractérisé le rôle spécifique d'une chaperone Hsp40 dans la biogenèse des ribosomes. Jjj1p se lie tardivement à la particule pré-60S et permet la dissociation du récepteur d'export Arx1p. En absence de Jjj1p, le facteur pré-ribosomique Arx1p s'accumule anormalement sur les particules pré-60S cytoplasmiques, ce qui semble toxique pour la cellule. Nous avons montré que la fonction de Jjj1p dans la biogenèse des ribosomes est conservée dans l'évolution chez l'Homme et le poisson. Enfin, un crible de létalité synthétique nous a permis de mettre en évidence un lien entre Jjjp1 et la machinerie de dégradationThrough their action in protein folding, degradation, translocation across the membrane, and disassembly of complexes, molecular chaperones are very important for different cellular processes. Hsp70 and their Hsp40 partners are crucial in these processes. In eukaryotes, two chaperone networks have been described: a stress inducible network that protects the cellular proteome from stress and a stress-repressed chaperone network that is dedicated to protein biogenesis. Generally Hsp40/70 used to prevent polypeptide misfolding. But up to now, no chaperone has been shown to act specifically in ribosome biogenesis. We have shown that Jjj1p is required for the dissociation of the shuttling export receptor Arx1p from the late cytoplasmic pre-60S particles, relies on its chaperone activity. In jjj1D, Arx1p is abnormally accumulated in the cytoplasm on the pre-60S particle, which is toxic for the cell. The function of an Hsp40 chaperone in such a specific process is conserved throughout the evolution
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Brillet, Thomas. "Relations structure-fonction de l'alpha-hémoglobine et de sa protéine chaperon l'AHSP : octamères d'hémoglobine recombinante : application à la mise au point d'un transporteur d'oxygène artificiel." Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077097.
Abstract:
Ces travaux concernent l'étude de deux molécules d'hémoglobine (Hb) candidates à l'élaboration d'un transporteur artificiel d'oxygène et l'étude des relations structure-fonction de l'α-Hb et de sa protéine chaperon AHSP dans la cadre d'un mutant de l'AHSP décrit chez un patient présentant un syndrome thalassémique. La première partie du travail concerne le mutant α-HbH⁵⁸L, résidu clé de la poche de Thème, en vue de réduire l'auto-oxydation dans l'Hb. Celui-ci présente les mêmes caractéristiques spectrales quel que soit le ligand externe ajouté, contrairement à la protéine native. Dans ce mutant Thème semble être hexacoordonné avec un ligand endogène avec une forte affinité. La deuxième partie concerne les études d'octamères recombinants d'Hb réalisés par pontage intermoléculaire soit au niveau des sous-unités ß (ß octamère) ou a (α octamère). Ces octamères ont des propriétés fonctionnelles proches de THbA, mais avec une interaction avec l'haptoglobine (Hp) très diminuée. L'Hp et l'α octamère forment en quelques heures de grands complexes alors que le p octamère réagit nettement moins vite avec l'Hp, reflétant une plus grande stabilité de ce dernier La troisième partie concerne la caractérisation du complexe AHSP/α-Hb. Les constantes d'association, de dissociation de Tα-Hb vis à vis de son chaperon ont été déterminées. Pour le mutant AHSPV⁵⁶G, la constante de dissociation du complexe AHSP/α-Hb est diminuée 4 fois. L'AHSPV⁶⁵G seule est partiellement repliée à 37°C avec une stabilité thermique fortement diminuée alors que le complexe AHSPV⁵⁶G/α-Hb a une stabilité thermique proche de la normale. Au sein du complexe AHSPV⁵⁶G/α- Hb, l'α-Hb a également une fonction normaleThis work concerns the study of two candidate molecules of hemoglobin (Hb) in the development of an artificial oxygen carriers and the study of structure-function relationships of α-Hb and its chaperone AHSP in the context of a mutant AHSP described in a patient with thalassemia syndromes. The first part of the work concerns the mutant α-HbH⁵⁸L, a key residue of the heme pocket in order to reduce auto-oxidation in Hb. This mutant has the same spectral characteristics regardless of the external ligand added, unlike the native protein. This mutant appears to have a hexacoordinated heme with a high affinity endogenous ligand. The second part concerns the study of recombinant Hb octamers Hb, obtained by intermolecular disulfide bond of ß-Hb (ß octamer) or α-Hb (α octamer). These octamers have functional properties similar to HbA, but with a decreased interaction with haptoglobin (Hp). Hp and a octamer form within a few hours a large complex while the ß octamer reacts much more slowly with Hp, reflecting its greater stability. The third part concerns the characterization of the complex AHSP/α-Hb. Both association and dissociation rates of the α-Hb with its chaperone were determined. For the mutant AHSPV⁵⁶G, the dissociation rate of the complex AHSP/α-Hb is 4 times reduced. The AHSPV⁵⁶G appears to be partially folded at 37 ° C with a progressive thermal unfolding curve. However the complex AHSPV⁵⁶G/α-Hb has a thermal stability close to normal. Within the complex AHSPV⁵⁶G/α-Hb, the α-Hb displays a normal function
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Raveau, Dorothée. "Implication des protéines chaperonnes dans la rétention réticulaire de la protéine F508del-CFTR." Poitiers, 2011. http://www.theses.fr/2011POIT2320.
Abstract:
La mucoviscidose est une maladie génétique ayant pour origine des mutations de la protéine CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). La plus fréquente de ces mutations correspond à la délétion d'une phénylalanine en position 508 (F508del) et se traduit par un défaut d'adressage de la protéine mutée qui est alors retenue par le système de contrôle qualité du réticulum endoplasmique (ERCQ) et plus particulièrement par le cycle de la calnexine. Ce cycle compte plusieurs acteurs principaux, des protéines chaperonnes, des co-chaperonnes et des enzymes. L'objectif de cette étude est donc de démontrer l'implication et le rôle de ces partenaires avec la protéine naissante dans la rétention de la protéine F508del-CFTR. Pour cela, une stratégie de siRNA de ces protéines a été mise en place. Dans une première étude, nous avons pu mettre en évidence l'implication de protéines impliquées dans l'entrée du cycle de la calnexine. Et dans une deuxième étude, nous avons démontré l'importance de protéines impliquées dans la sortie du cycle de la calnexine. Nos travaux démontrent donc l'implication du cycle de la calnexine dans la rétention de la protéine F508del-CFTR ainsi que l'importance de l'interaction entre la calnexine et la protéine F508del-CFTR. De façon intéressante, ces études ont permis d'identifier d'éventuelles nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de la mucoviscidoseCystic fibrosis is a genetic disorder characterized by mutations on the CFTR (cystic fibrosis transmembrane conductance regulator). The most common mutation is a deletion of a phenylalanine at position 508, F508del, results in trafficking default of CFTR protein that is retained in the endoplasmic reticulum quality control (ERQC) and especially by the calnexin cycle. This cycle has several main proteins, the chaperones, co-chaperones and enzymes. The aim of this work is to demonstrate the involvement and role of these partners with the nascent protein in the retention of F508del-CFTR protein. For this, an siRNA strategy of these proteins was established. In a first study, we demonstrated the implication of proteins involved in the entrance of calnexin cycle. And in a second study, we demonstrated the importance of proteins involved in the release calnexin cycle. Our studies highlight the implication of calnexine cycle in the F508del-CFTR protein. Interestingly, these studies have identified potential new therapeutic targets for the treatment of cystic fibrosis
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Weinhaeupl, Katharina. "Etudes de structure, interactions et dynamique dans des complexes de protéines "chaperone" à l'échelle atomique par spectroscopie RMN." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAV002.
Abstract:
Les chaperons moléculaires, une famille de protéines diverses en structure et taille, sont dédiés à accompagner, replier et protéger d’autres protéines afin qu’elles atteignent leur conformation finale et leur emplacement dans la cellule. Dans ce but, les chaperons moléculaires doivent être hautement spécialisés dans l’exécution de tâches spécifiques, telles que le repliement, le transport ou la désagrégation, et polyvalents dans leur motifs de reconnais- sance, afin de pouvoir interagir avec un grand nombre de protéines di érentes. Di érents chaperons moléculaires collaborent au sein de la cellule, formant ainsi un réseau complexe qui assure le contrôle de la qualité du protéome. Les interactions entre les di érents partenaires de ce réseau et entre les chap- erones et leurs substrats sont souvent dynamiques, ce qui rend leur obser- vation structurale particulièrement di cile pour les techniques de biologie structurale. Par conséquent, il y a à ce jour peu d’information sur les struc- tures et mécanismes d’interaction au sein des complexes chaperon-substrate. Dans cette thèse, je présente des études sur la structure, la dynamique et les interactions entre les substrats de deux chaperons moléculaires, en utilisant diverses méthodes biophysiques et in vivo.Dans la première partie, je montre que la chaperone TIM910, située dans l’espace inter-membranaire des mitochondries, lie ses substrats, des protéines membranaires destinées aux deux membranes mitochondriales, d’une manière très dynamique. Non seulement le complexe TIM910 est en échange constant entre les espèces monomèriques et hexameriques, mais aussi le substrat lié échange entre mulitples conformations à une échelle de millisecondes. Sur la base de la résonance magnétique nucléaire (RMN), de small-angle X-ray scat- tering (SAXS), de l’ultracentrifugation analytique (AUC) et des expériences mutationnelles in vivo et des tests fonctionnels d’import dans les mitochon- dries, je propose un modèle structurale de l’interaction entre le chaperon et la protéine membranaire. TIM910 lie ses substrats dans une poche hydrophobe à l’extérieur du chaperon. Cette interaction est modulaire et se fait avec un ou deux hexamères de TIM910, en fonction de la longueur du substrat.Dans la deuxième partie, nous avons étudié le comportement du récepteur N-terminal du unfoldase ClpC1 de M. tuberculosis en présence d’antibiotiques et de ligands di érents. Le domaine N-terminal de ClpC1 est le site de liai- son de divers antibiotiques nouveaux contre M. tuberculosis. L’antibiotique Cyclomarin A supprime complètement la dynamique induite par le ligand arginine-phosphate. Nous proposons que cette suppression de la dynamique soit le principe fondamental du mécanisme d’action de cet antibiotique.Dans les deux cas, les structures X-ray des chaperons dans leur état apo et la structure de ClpC-NTD liée à des antibiotiques étaient disponibles, mais ces structures statiques ne su sent pas pour expliquer le mécanisme d’action. La structure X-ray de TIM910 n’a pas fourni d’ indication sur l’endroit ou la façon dont les substrats sont liés. De même, les structures X-ray du domaine N-terminal de apo et de Cyclomarine A de ClpC1 ne présentent que des di érences de structure mineures. Les deux exemples montrent que les données structurelles statiques souvent ne permettent pas d’expliquer le fonctionnement d’un système moléculaire, donc la combinaison de di érentes techniques et le développement de nouvelles méthodes pour étudier les complexes chaperon-substrat sont primordiaux pour comprendre leur fonctionThe diverse group of molecular chaperones is dedicated to accompany, fold and protect other proteins until they reach their final conformation and loca- tion inside the cell. To this end, molecular chaperones need to be specialized in performing specific tasks, like folding, transport or disaggregation, and versatile in their recognition pattern to engage many di erent client pro- teins. Moreover, molecular chaperones need to be able to interact with each other and with other components of the protein quality control system in a complex network. Interactions between the di erent partners in this network and between the substrate and the chaperone are often dynamic processes, which are especially di cult to study using standard structural biology tech- niques. Consequently, structural data on chaperone/substrate complexes are sparse, and the mechanisms of chaperone action are poorly understood. In this thesis I present investigations of the structure, dynamics and substrate- interactions of two molecular chaperones, using various biophysical and in vivo methods.In the first part I show that the mitochondrial membrane protein chap- erone TIM910 binds its substrates in a highly dynamic manner. Not only is the TIM910 complex in constant exchange between monomeric and hex- americ species, but also the bound substrate samples multiple conformations on a millisecond timescale. Based on nuclear magnetic resonance (NMR), small-angle X-ray scattering (SAXS), analytical ultracentrifugation (AUC) and in vivo mutational experiments I propose a structural model of the chap- erone/membrane protein interaction. TIM910 binds its substrates in a hy- drophobic pocket on the exterior of the chaperone in a modular fashion, where the number of TIM910 complexes bound depends on the length of the substrate.In the second part I studied the behavior of the N-terminal receptor do- main of the ClpC1 unfoldase from M.tuberculosis in the presence of di erent antibiotics and ligands. The N-terminal domain of ClpC1 is the binding site for various new antibiotics against M.tuberculosis. The antibiotic cyclomarin completely abolishes dynamics induced by the ligand arginine-phosphate. We propose that this suppression of dynamics is the underlying principle for the mechanism of action of this antibiotic.In both cases X-ray structures of the apo or antibiotic bound form were available, but not su cient to explain the mechanism of action. The X- ray structure of TIM910 provided no evidence on where or how substrates are bound. Likewise, X-ray structures of the apo and cyclomarin-bound N-terminal domain of ClpC1 show only minor di erences in structure.Both examples show that static structural data is often not enough to explain how a molecular system works, and only the combination of di er- ent techniques, including newly developed methods enable the atomic-level understanding of chaperone/substrate complexes
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Mezghrani, Alexandre. "Contrôle qualité des modifications post-traductionnelles de la thyroglobuline : implication d'une protéine chaperon, la protéine disulfide isomérase." Aix-Marseille 2, 1999. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/1999AIX20652.pdf.
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Chauvet, Sylvain. "Les protéines Gα12 et Gα13 dans la mucoviscidose : Rôle dans la dégradation de la protéine CFTR mutée F508del et dans le contrôle des jonctions intercellulaires." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00684255.
Abstract:
70% des mutations identifiées sur le gène responsable de la mucoviscidose correspondent à la délétion de la phénylalanine en position 508 (F508del) de la protéine CFTR (Cystic Fibrosis Transmembrane conductance Regulator). Cette mutation est responsable, à 37°C, d'un mauvais repliement, du blocage et de la dégradation rapide de CFTR au niveau du réticulum endoplasmique (RE), et par conséquent de l'absence de sécrétion des ions Cl- au niveau de la membrane apicale des cellules épithéliales. Deux conséquences principales de cette mutation sont un épaississement important du mucus bronchique et une diminution de l'intégrité de la barrière luminale de l'épithélium bronchique. Ces deux phénomènes participent à l'invasion et à l'infection du tissu pulmonaire par des bactéries pathogènes comme Pseudomonas aeruginosa, exacerbant l'inflammation et la destruction tissulaire au niveau des poumons. L'objectif de cette étude a été de déterminer le rôle de deux protéines appartenant à la famille des protéines G hétérotrimériques, Gα12 et Gα13, dans la dégradation de la protéine CFTR-F508del ainsi que dans le contrôle des complexes jonctionnels au niveau de l'épithélium bronchique sain et mucoviscidosique. Nos travaux démontrent pour la première fois que dans la mucoviscidose, l'expression des protéines Gα12 et Gα13 est faible. Nous avons aussi montré que Gα12, et non Gα13, est impliquée dans le contrôle de la dégradation de la protéine CFTR-F508del via les protéines chaperonnes Calnexine et HSP90, et dans la formation et le maintien des jonctions cellulaires bronchiques via E-cadhérine et ZO-1 de manière inverse par rapport à l'épithélium rénale. Ces travaux placent donc Gα12 comme un acteur non négligeable de la maladie de la mucoviscidose.
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Toutain, Christine. "Etude structure/fonction de DjlA, une protéine membranaire de la famille des chaperons DnaJ/Hsp40." Paris 11, 2001. http://www.theses.fr/2001PA112268.
Abstract:
Les bactéries, comme Escherichia coli, doivent continuellement faire face à des variations environnementales et leur survie dépend de leur capacité d'adaptation. Elles ont alors développé de nombreux systèmes de transduction de signaux et, entre autres, le système RcsC/B qui régule en particulier l'opéron cps, responsable de la production d'acide colanique, composant de la capsule bactérienne. Seuls des signaux liés à une modification de l'enveloppe dans des conditions de laboratoire sont connus pour déclencher RcsC/B, et en particulier une surexpression modérée de la chaperon membranaire DjlA. DjlA appartient à la famille des chaperons DnaJ, eux-mêmes membres du système DnaK-DnaJ-GrpE. Ce système chaperon est non seulement très largement répandu chez tous les types cellulaires, mais il est également impliqué dans de très nombreux processus de la vie de la cellule. DjlA en est un membre particulier à cause de son insertion dans la membrane interne qui est une caractéristique rare dans la famille DnaJ. .Bacteria, such as Escherchia coli, must constantly deal with changes in their environment and their survival depends upon their ability to adapt. They have therefore developed numerous signal transduction systems including, amongst others, the RcsC/B system, which regulates the cps operon responsible for the production of a component of the bacterial capsule, colanic acid. Only signals which are linked to envelope modification, in laboratory conditions, are known to turn on the RcsC/B system, and notably a slight overexpression of the inner membrane chaperone DjlA. DjlA belongs to the DnaJ family of chaperones, which are themselves members of the DnaK-DnaJ-GrpE system. This chaperone system is not only found in all cell types, but is also implicated in many cellular processes. DjlA is a rather interesting member because it is inserted into the internal membrane, a rare characteristic of proteins in the DnaJ family. .
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Nguyen, Phuhai. "Implication de l'activité chaperon de protéines du ribosome (PFAR) dans les mécanismes de prionisation & identification de nouvelles molécules antiprion." Thesis, Brest, 2013. http://www.theses.fr/2013BRES0026/document.
Abstract:
Les maladies à prion font partie des maladies neurodégénératives. L’agent responsable est la protéine prion PrPSc. La conversion de la forme cellulaire nativePrPC en forme pathologique PrPSc et son agrégation sous forme des fibres amyloïdeconstituent des éléments clés de la physiopathologie des maladies à prion. Pourtant,les mécanismes contrôlant/favorisant cette conversion sont très mal connus. Chez lalevure Saccharomyces cerevisiae, il n’existe pas d’homologue de la protéine PrP,mais des protéines se comportant comme des prions existent, telle que Sup35p quiest responsable du prion [PSI+] ou encore la protéine Ure2p qui est responsable duprion [URE3]. Lors d’études antérieures à cette thèse, le laboratoire a isolé la 6AP etle GA, des molécules actives contre les prions de levure [PSI+] et [URE3] et contre leprion de mammifère PrPSc dans des tests cellulaires ainsi que in vivo dans unmodèle murin pour les maladies à prion. Ces résultats démontrent au moins certainsdes mécanismes de prionisation sont conservés de la levure aux mammifères.L’équipe a ensuite montré que la 6AP et le GA étaient des inhibiteurs spécifiques etcompétitifs de l’activité chaperon de protéines du ribosome (ou PFAR pour ProteinFolding Activity of the Ribosome). Ces résultats suggéraient donc que l’activité PFARreprésente un nouveau mécanisme de prionisation conservé de la levure auxmammifères. Par ailleurs, la 6AP et le GA s’étant révélées actives dans des modèlespour d’autres maladies neurodégénératives à fibres amyloïdes, l’activité PFARpourrait également être un acteur physiopathologique majeur de ces protéinopathies.Ma thèse avait deux objets : tester l’implication de l’activité PFAR dans l’apparitionet/ou la propagation des prions et enfin identifier de nouvelles molécules antiprion etcomprendre leurs mécanismes d’action. Mes résultats montrent que l’activité PFARjoue bien un rôle dans la propagation des prions de levure. En effet, l’enrichissementen PFAR favorise l’apparition spontanée du prion [PSI+]. Il conduit également à uneinstabilité accrue de ce même prion. Ainsi, l’activité PFAR ressemble à celle duchaperon de protéine Hsp104p, une protéine indispensable au maintien et à lapropagation de tous les prions de levure, mais qui n’a pas d’homologue chez lesmammifères. Mes résultats suggèrent que les activités PFAR et Hsp104p sontpartiellement redondantes pour le maintien des prions chez la levure et que, chez lesmammifères, seule l’activité PFAR jouerait ce rôle. Parallèlement, nous avonsidentifié de nouvelles familles de molécules antiprion, actives tant contre les prionsde levure que de mammifères. Ces molécules inhibent toutes l’activité PFAR. Nosrésultats contribuent ainsi à une meilleure compréhension des mécanismes deprionisation. Ils indiquent également que l’activité PFAR est une cible thérapeutiqueprometteuse pour les maladies à prion, mais aussi probablement pour d’autresprotéinopathies beaucoup plus fréquentesPrion diseases are considered neurodegenerative diseases. The incriminated agentis the prion protein PrPSc. The conversion of PrP from its native conformation PrPC tothe pathologic form PrPSc is the major element of the pathogenesis of prion diseases.However, the mechanisms involved in this conversion are poorly understood. In theyeast Saccharomyces cerevisiae, there is no counterpart of the PrP protein. Howeverproteins acting as prion do exist in yeast, such as the Sup35 protein responsible forthe prion [PSI+], or the Ure2 protein responsible for the prion [URE3]. In previousstudies, our team isolated two compounds, 6AP and GA, which are active against theyeast prions [PSI+] and [URE3 ] and against the mammalian prion PrPSc in cellbasedassays as well as in vivo in a mouse model for prion diseases. These resultsdemonstrated that the prionisation mechanisms are at least partially conserved fromyeast to mammals. 6AP and GA specific and competitive inhibitors of the ProteinFolding Activity of the Ribosome (PFAR) thereby showing that the PFAR is oneconserved mechanism of the prionisation. Moreover, 6AP and GA have been provenactive against other amyloid diseases thus placing the PFAR as a key player in thepathophysiology of protein folding diseases. My thesis aims were to test theinvolvement of the PFAR in the initiation and / or propagation of prion, to identify newantiprion molecules and to understand their mechanisms of action. My results showthat the PFAR plays a central role in the yeast prion propagation. Indeed, PFARenrichment promotes the spontaneous appearance of the prion [PSI+] and at thesame time leads to an increased instability of the same prion. Thus, PFAR activityresembles the yeast Hsp104p chaperone protein activity in the maintenance andpropagation of all yeast prions. My results suggest that the PFAR and Hsp104pactivity are partially redundant and that only the PFAR should play this role inmammals. Meanwhile, we have identified new antiprion drugs that are active againstboth yeast and mammal’s prions. These compounds are all inhibitors of the PFAR.Our results contribute to a better understanding of the prionisation mechanisms andindicate that the PFAR is a promising therapeutic target for prion diseases andprobably also for common protein folding diseases.Keywords: prion, yeast, ribosome, protein chaperon, Hsp104
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Bakail, May. "Ciblage des chaperons d'histone par une stratégie peptidomimétique." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS388.
Abstract:
ASF1 est un chaperon d’histones H3-H4 impliqué dans de nombreux cancers. Comme bon nombre de protéines, ce chaperon exerce ses fonctions dans la cellule à travers des interactions protéine-protéine qu’il établit avec d’autres partenaires protéiques. La présente thèse porte sur le développement d’une stratégie originale de design de peptides inhibiteurs de ce type d’interactions souvent associées à des maladies. Cette stratégie rationnelle et itérative repose sur le couplage d’épitopes de liaison provenant de différents partenaires de l’interaction, et leur stabilisation par l’introduction de résidus « ancre » permettant ainsi d’engager un grand nombre de contacts avec la cible. L’extension de cette approche vers des peptidomimes permet par la suite de surmonter les obstacles liés à l’utilisation des peptides en thérapeutique tels que la biodisponibilité et la demi-vie. Appliquée au ciblage d’ASF1, cette méthode a permis de concevoir un peptide, ip4, présentant une affinité de 3nM pour sa cible, soit 3000 fois supérieure au partenaire naturel H3. Ce même peptide a été mimé avec succès par un composé, if3, de nature oligourée. Efficacement internalisés à l’aide d’une Cell Penetrating Peptide clivable, ces inhibiteurs présentent un effet antiprolifératif provoquant la mort des cellules cancéreuse, vraisemblablement dû au ciblage spécifique d’ASF1ASF1 is a histone H3-H4 chaperone implicated in several cancers. Like many proteins, this chaperone mediates its cellular functions through protein-protein interactions involving various protein partners. The present thesis focuses on the development of an original strategy to design inhibitory peptides targeting such disease-associated type of biological interactions. This rational and iterative strategy relies on the tethering of binding epitopes isolated from different partners, and stabilized by “anchor” residues that engage large number of atomic contacts with the target. The further progression of this approach toward a peptidomimetic strategy overcomes obstacles commonly associated to the therapeutic use of peptides such as biodisponibility and half-life. Applied for targeting ASF1, such method allowed the conception of a peptide, ip4, presenting a 3nM affinity for its target, which is 3000 fold higher than that of the natural partner H3. This peptide could be successfully mimicked by an oligourea structure, giving rise to the peptidomimetic if3. When coupled to a cleavable Cell Penetrating Peptide, these inhibitors displayed an on-target effect where they impeded cancerous cells proliferation, ultimately resulting in cells death
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Thomé, Rémi. "Biogenèse des métalloprotéines : FdhD, une protéine chaperon de fonction atypique, associée à la biogenèse des formiates déshydrogénases chez Escherichia coli." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22137.
Abstract:
Les molybdoenzymes sont des métalloprotéines retrouvées chez tous les êtres vivants, des procaryotes à l’Homme. Chez les organismes procaryotes, leur repliement et leur assemblage est un processus complexe nécessitant l’intervention de protéines chaperons spécifiques qui coordonnent l’insertion des centres métalliques au repliement et à l’assemblage des différentes sous-unités. Au cours de ma thèse, je me suis intéressé au rôle du gène fdhD indispensable à l’activité des formiate déshydrogénases chez Escherichia coli et plus précisément sur son importance vis-à-vis de l’une d’entre elles, FdhF, une métalloprotéine à fer, molybdène et sélénium. FdhD interagit d’une part, avec sa cible FdhF et d’autre part, avec IscS, cystéine désulfurase majeure et impliquée notamment dans la biosynthèse des centres [Fe-S]. L’analyse de la séquence de FdhD met en évidence la présence d’un motif C121GXC124 conservé dont la substitution des résidus cystéine en alanine abolit la fonction de FdhD. En interagissant avec IscS, FdhD stimule son activité cystéine désulfurase et récupère le soufre généré en le fixant sous la forme de persulfures. La substitution des résidus cystéine a pour conséquence de réduire l’efficacité de transfert de soufre entre IscS et les variants de FdhD. La perte totale de l’activité FdhF enregistrée, en absence de FdhD, n’est pas due à une instabilité ou à un défaut d’insertion des centres métalliques mais est causée par une perte de sulfuration de l’enzyme. Sur la base de mes résultats, nous proposons que FdhD soit une soufre transférase entre IscS et FdhF. La sulfuration de FdhF par FdhD est essentielle à son activité enzymatique. Ce modèle est en accord avec les données cristallographiques indiquant la présence d’un atome de soufre au niveau de la sphère de coordination du Mo dans le site actif des formiate deshydrogénases et permet d’aller plus loin en reliant la présence du soufre à un état actif de l’enzyme et en identifiant les acteurs du processusMolybdoenzymes are ubiquitous metalloproteins found from prokaryotes to human. In prokaryotes, their folding and assembly is an intricate process assisted by dedicated chaperones coordinating metal centers insertion to folding and assembly of several subunits.During my PhD, I have investigated the role of the fdhD gene absolutely required for formate dehydrogenase activities in Escherichia coli and more precisely on one of them, FdhF, an iron-molybdenum-selenium metalloprotein. FdhD interacts with its target, FdhF and with IscS, a major cysteine desulfurase involved for instance in Fe-S cluster biogenesis. Sequence analysis of FdhD reveals the existence of a conserved C121GXC124 motif. Substitution of any of the two cysteine residues abolished FdhD function. Through IscS interaction, FdhD stimulates cysteine desulfurase activity and binds the sulfide generated by IscS in the forms of persulfides. Substitution of any of the conserved cysteine residues of FdhD reduces the sulfur transfer efficiency from IscS. Loss of FdhF activity in absence of fdhD is not due to intrinsic instability of loss of metal centers but rather due to lack of enzyme sulfuration. Based on my results, we postulate that FdhD functions as a sulfur transferase between IscS and FdhF, an essential step for enzyme activity. Our model is in complete agreement with crystallographic data showing the presence of a sulfur atom at the coordination sphere of the Mo atom at the active site of formate dehydrogenases and furthermore allows reconciling the presence of sulfur at the active site with enzymatic activity and identifying the players in this process
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Garrido, Marine. "Identification de la protéine chaperonne FKBP7 comme une nouvelle cible thérapeutique dans le cancer de la prostate résistant à la chimiothérapie." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS181/document.
Abstract:
Le cancer de la prostate est le second cancer diagnostiqué chez les hommes dans le monde. Malgré le développement de nouveaux traitements au cours de ces cinq dernières années, les chimiothérapies par taxanes, docetaxel et cabazitaxel, restent des traitements de référence dans la prise en charge des patients atteints de cancer de la prostate métastatique résistant à la castration. Cependant, des résistances primaires et acquises émergent chez environ la moitié des patients. C’est pourquoi, il est urgent de découvrir et de comprendre les mécanismes de résistance aux taxanes afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. En effet, de nouvelles thérapies ciblées peuvent émerger de la compréhension des voies de signalisation impliquées dans le cancer de la prostate pour contourner la chimiorésistance et améliorer les traitements. Les protéines chaperonnes jouent un rôle clef dans la régulation de l’homéostasie cellulaire et dans le développement de résistance aux traitements. Elles constituent donc des cibles thérapeutiques potentielles pour contourner la chimiorésistance. En réalisant un criblage fonctionnel par siARN à partir de profils d’expression génique, nous avons identifié FKBP7, une chaperonne moléculaire encore jamais étudiée chez l’homme, impliquée dans la résistance au docetaxel et au cabazitaxel. FKBP7 est surexprimée dans les tumeurs de la prostate et son expression est corrélée avec la récurrence chez les patients ayant reçu du docetaxel en thérapie néoadjuvante. De plus, FKBP7 est surexprimée dans des lignées cancéreuses prostatiques résistantes aux taxanes et son expression est nécessaire à leur croissance in vitro et à la croissance tumorale dans un modèle murin de résistance au docetaxel. Par des approches de protéomique haut-débit, nous avons identifié la voie de signalisation régulée par FKBP7 qui est responsable de la survie des cellules chimiorésistantes. Enfin, nous proposons une stratégie thérapeutique pour contourner la chimiorésistance au docetaxel et au cabazitaxel en ciblant l’effecteur moléculaire en aval de FKBP7Prostate cancer is the second cancer diagnosed among men worldwide. Beside approval of new therapies in the last five years, chemotherapeutic agents, docetaxel and cabazitaxel taxanes remain key treatments for metastatic castration resistant prostate cancers. However, primary and acquired resistance to taxanes still emerged in about half of patients. There is therefore an urgent need to discover and understand the taxane resistance mechanisms in order to identify new therapeutic targets. Indeed, targeted therapies that exploit the signaling pathways involved in prostate cancer are required to overcome chemoresistance and improve treatment outcomes. Molecular chaperones play a key role in the regulation of cellular homeostasis and the development of treatment resistance, and are promising therapeutic targets. Using high throughput siRNA functional screening based on a gene expression signature, we identified FKBP7, involved in acquired resistance to docetaxel and cabazitaxel. FKBP7 is a molecular chaperone that has not been studied in human so far. FKBP7 is overexpressed in prostate tumors and its expression is correlated with recurrence in patients who received docetaxel as neoadjuvant therapy. Moreover, FKBP7 is upregulated in taxane resistant prostate cancer cell lines and its expression sustains their growth in vitro and in a mice model of Docetaxel resistance. Using a high throughput proteomic approach, we identified the signaling pathway regulated by FKBP7 which is responsible for the survival of chemoresistant cells. Finally, we proposed a promising therapeutic strategy to overcome both docetaxel and cabazitaxel chemoresistance by targeting the downstream effector of FKBP7
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Akil, Dona. "Etudes de deux protéines chaperonnes des acides nucléiques de virus de l’immunodéficience humaine type 1 : Vif et la protéine nucléocapside." Thesis, Paris 5, 2013. http://www.theses.fr/2013PA05P602.
Abstract:
Le travail de ma thèse porte sur l’étude des protéines chaperonnes des acides nucléiques chez le virus de l’immunodéficience humaine VIH-1.Ces protéines sont au nombre de trois : Tat, Vif et la Nucléocapside. Je me suis concentrée sur les deux dernières citées : Vif, dont j’ai réalisé une étude structurale et fonctionnelle en partant du gène, j’ai réussi à produire et purifier la protéine, que je l’ai caractérisée par des méthodes structurales comme la diffusion de lumière et le dichroïsme circulaire. J’ai étudié les interactions de cette protéine avec les acides nucléiques par spectroscopie de fluorescence et Résonance Magnétique Nucléaire (RMN). Et finalement j’ai participé aux tests d’activités chaperonnes. Pour la nucléocapside, qui est une protéine déjà connue au sein du laboratoire, j’ai examiné son rôle de protéine chaperonne lors de l’initiation de la transcription inverse. J’ai mis en évidence par RMN une interaction très controversée entre l’ARN génomique virale et l’ARNtLys3 qui joue le rôle d’amorce pour l’initiation de la transcription inversePas de résumé en anglais
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Ruchmann, Juliette. "Photo-renaturation de protéines par des macromolécules chaperonnes." Phd thesis, Paris 6, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00464683.
Abstract:
Nous avons cherché à concevoir des macromolécules ayant un comportement de chaperonne vis à vis de diverses protéines et notamment en fondant leur activité sur des propriétés stimulables par la lumière. Les interactions hydrophobes constituent un paramètre clé de l'effet chaperonne qui a été mis en évidence dans les chaperonnes biologiques aussi bien que dans les chaperonnes artificielles. Nous avons synthétisé des polymères à amphiphilie photo-stimulable portant des chaînes pendantes azobenzènes. Ces polymères sont capables d'association/dissociation photo-stimulables avec des particules colloïdales à coeur hydrophobe. Différents paramètres peuvent moduler ces associations comme la force ionique, le taux de modification hydrophobe, la nature du greffon... Ces polymères ont montré plusieurs propriétés caractéristiques de chaperonnes artificielles : ils déstabilisent une protéine modèle, le cytochrome C, protègent de l'agrégation et augmentent l'efficacité des procédés de renaturation de l'anhydrase carbonique et d'un fragment d'anticorps surexprimé en bactérie. L'évolution du repliement a été caractérisée par suivi des structures secondaires en dichroïsme circulaire et par suivi de la compacité des protéines en fluorescence. L'association polymère/protéine a été étudiée par électrophorèse capillaire et par diffusion de la lumière.
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Parcellier, Arnaud. "Hsp27 : un chaperon moléculaire impliqué dans le triage des protéines." Dijon, 2005. http://www.theses.fr/2005DIJOMU03.
Abstract:
HSP27 appartient à la catégorie des petites protéines de choc thermique (sHSP) et elle est fréquemment surexprimée dans les cellules cancéreuses. C'est un chaperon moléculaire capable de former des grands ainsi que des petits oligomères, et qui possède une fonction antipoptotique reconnue. Dans ce travail, nous avons démontré que le rôle d'HSP27 dans la survie cellulaire pouvait aussi s'expliquer par son action sur le système ubiquitine / protéasome. En effet, HSP27 peut augmenter l'activité du protéasome en réponse à divers stress cellulaire et peut participer à la dégradation d'I-kBα, inhibiteur du facteur de survie NF-kB. Cet effet renforce son rôle protecteur lors de l'apoptose en permettant à NF-kB d'augmenter l'expression de nombreux gènes antiapoptotiques. De plus, nous avons observé dans d'autres conditions qu'HSP27 sous forme de petits oligomères pouvait accroître l'ubiquitination et la dégradation de l'inhibiteur du cycle cellulaire p27kip1. Ceci a pour effet de permettre un passage accéléré des cellules en phase S et pourrait contribuer au pouvoir tumorigène exercé par HSP27.
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Colas, Debled Elisa. "Etude du repliement des protéines au sein d'une chaperonine." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV013.
Abstract:
Les chaperonines sont des machines moléculaires impliquées dans la protection des protéines contre le mauvais repliement et l’agrégation. Ces macromolécules de tailleimportante (environ 1 MDa) sont présentes dans tous les domaines du vivant et sontorganisées en deux anneaux concentriques et empilés l’un sur l’autre, possèdent chacun une cavité en leur centre. Les chaperonines sont particulièrement intéressantes car peu caractérisées par rapport aux autres chaperones, notamment dû à leur grande taille et à leur complexité intrinsèque. Leur mécanisme d’action reste donc assez flou.Ce travail de thèse est centré sur l’étude de PhCPN, la chaperonine de Pyrococcushorikoshii, et son interaction avec différentes protéines substrats, grâce à une combinaison d’outils biochimiques et biophysiques tels que la RMN. En effet, la spectroscopie RMN est un outil particulièrement adapté à l’étude des interactions moléculaires transitoires à l’échelle atomique. L’utilisation dans ce cadre du marquage isotopique spécifique des groupements méthyles permet d’étudier des ensembles protéiques de taille importante tels que PhCPN, tandis que la RMN plus classique reste limitée à des poidsmoléculaires inférieurs à 30 kDa. Afin d’étudier le repliement des protéines à l’intérieur des cavités de PhCPN, deux protéines substrats de taille hétérogène et d’activité différentes ont été sélectionnées.En particulier, l’un de ces deux substrats (laMalate Synthase G ou MSG), formedes agrégats amorphes lorsqu’elle elle chauffée tandis que la seconde (l’Amyline) est capable de s’auto associer de manière plus organisée, créant des fibres amyloïdes de haut poids moléculaire. J’ai observé lors de cette étude que PhCPN est capable d’empêcher l’agrégation de ces deux substrats.En effet, la Chaperonine PhCPN est capable de se lier de manière irreversible à laproteine MSG, dépliée par une augmentation de la temperature, dans un ratio stoechiométrique 1/1. Le complexMSG/PhCPN a été isolé et characterisé. En particulier, la surface d’interaction entre PhCPN et cette large protéine substrat a été déterminée grâce à la RMN et la mciroscopie électronique.De plus, l’inhibition de la formation de fibres amyloïdes issues de l’Amyline parla Chaperonine a été étudiée par RMN et fluorescence de la ThT. Il a été notammentmontré que la Chaperonine retarde l’apparition des fibres amyloïdes, quelque soit l’état oligomerique de PhCPN. Le rôle de la Chaperonine sur les méchanismes de nucléation et d’élongation des fibres amyloïdes de l’Amylin a également été étudiéChaperonins are molecular machineries involved in the prevention of protein misfolding. These large macromolecules (approximately 1 MDa) are present in all domains of life and globally organized in two stacked rings on top of one another, hosting a cavity in their respective centers. By hydrolyzing ATP within their cavities, these rings can switch between twomajor structural states, an open and a closed conformation, to trap and refold misfolded proteins. Among the different types of molecular chaperones, chaperonins are of particular interest because their mechanism of action is not yet totally understood.This thesis focused on the study of PhCPN, the Chaperonin fromPyrococcus horikoshii,and its interaction with substrate proteins by various biochemical and biophysical techniques including NMR. In fact, NMR spectroscopy is a powerful tool to probe transient interactions in solution, at atomic resolution. Especially, specific isotope labeling of methyl groups is a technique of choice to study huge protein assemblies such as PhCPN chaperonin because they overcome the liquid-state NMR size limitation. To study the protein folding within the cavities of PhCPN, two different model substrate of various sizes and biological functions were selected. Particularly, one of these substrates (Malate Synthase G /MSG) forms amorphous aggregates when submitted to heat while the other (Amylin) is able to self-associate into amyloid fibrils. During this thesis, I have demonstrated that the Chaperonin PhCPN can prevent the aggregation of the chosen substrates.In fact, the PhCPN Chaperonin is able to irreversibly bind thermally unfoldedMSGin a 1/1 ratio. TheMSG/PhCPN complex was isolated and characterized. Especially, theinteraction surface between PhCPN and this large substrate protein was investigated using a combination of NMR and EM.In addition, the inhibition of the Amylin fibrillation by the Chaperonin was investigated using NMR and ThT fluorescence assays. It was shown that the Chaperonin delays the fibrils formation, no matter its oligomeric state. The role of the Chaperonin on the Amylin nucleation and fibril elongation mechanisms was investigated
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Zhang, Xu. "Etude de complexes protéine-protéine impliquant la chaperone de bas poids moléculaire HSP 27 : Implications dans le cancer de la prostate." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4031/document.
Abstract:
Le cancer de la prostate représente la deuxième cause de décès liée au cancer. Des stratégies thérapeutiques ciblant des mécanismes moléculaires conduisant à la résistance doivent donc être développées. Une stratégie visant à améliorer les traitements du cancer de la prostate consiste à cibler les gènes qui sont activés lors de la disparition des androgènes, soit pour retarder ou empêcher l'émergence du phénotype de résistance à la castration. Le but de cette thèse est d'identifier et de développer des petites molécules inhibitrices ciblant des interactions protéine-protéine impliquées dans le cancer de la prostate. Cette thèse porte sur l'étude de deux protéines cruciales liées au cancer de la prostate, à savoir, la protéine de choc thermique de bas poids moléculaire (Hsp27) et la protéine TCTP. Nous avons validé deux composés ciblant TCTP en utilisant une chimiothèque dédiée à l'inhibition d'interaction protéine-protéine. Des tests fonctionnels sont actuellement mis au point pour évaluer la capacité de ces molécules à être proposées comme composés potentiels contre le cancer de la prostateProstate Cancer (PCa) is one of most common malignancies, being the second leading cause among cancer-related death. Additional therapeutic strategies targeting molecular mechanisms mediating resistance must be developed because of the defects of docetaxel-based treatments. One strategy to improve therapies in advanced PCa involves targeting genes that are activated by androgen withdrawal, either to delay or prevent the emergence of the CR phenotype. The purpose of my thesis is to identify & develop small molecules inhibitors targeting PPIs involved in prostate cancer. we focuses on 2 crucial prostate cancer related proteins, namely, the small molecular weight Heat shock protein 27 (Hsp27) and the Translationally Controlled Tumor Protein (TCTP). We have validated 2 compounds targeting TCTP by using a "PPI Inhibitor-like" dedicated chemical library. Functional tests are now being developed to evaluate the capacity of such molecules to be proposed as potential compounds against prostate cancer
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Belfetmi, Anissa. "Les protéines de nucléocapside du VIH-1 : structures, dynamiques, propriétés de fixation et de déstabilisation des acides nucléiques." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN055/document.
Abstract:
L’un des obstacles majeurs à l’éradication du VIH-1 est sa capacité à faire évoluer rapidement son matériel génétique. Ceci lui permet de contourner le système immunitaire de l’hôte ainsi que la pharmacologie antirétrovirale due à l’émergence de formes mutantes et résistantes des enzymes ciblées. A l’origine de ses recombinaisons génétiques, se trouvent d'une part les erreurs commises par la RT lors de l’étape de transcription inverse et d'autre part les processus de transfert de brins qui sont facilités par la protéine de nucléocapside (NC). Notre objectif est de mieux comprendre les propriétés chaperon de la NC pendant le premier transfert de brin ; au cours de celui-ci, la NC déstabilise les structures secondaires des acides nucléiques impliqués ARN et ADN afin de les hybrider pour former un duplex ARN/ADN. Nous souhaitons notamment savoir si la NC est capable de reconnaître la polarité des chaines d’acides nucléiques selon leur nature et si cette capacité module ses propriétés déstabilisatrices. Nos travaux sur la dynamique interne de la protéine ont permis de montrer que certains mouvements étaient corrélés avec les modalités de fixation sur l’ARN. Nous avons ainsi pu montrer, en comparant les propriétés des différentes formes maturées de la NC au cours du cycle viral, que les domaines p1 et p6 présents dans les formes immatures (NCp9 et NCp15) modulaient les propriétés d’interaction comparé à la forme mature (NCp7). Ceci nous amène à reconsidérer le rôle des différentes parties de la polyprotéine Gag sur les propriétés du domaine NC au sein de ce précurseur Gag. Ce domaine apparaissant largement responsable de la reconnaissance et de la sélection du génome viral ARN pour l’encapsidation dans les particules néosynthétisées. Pour réaliser cette étude, nous avons étudié différents complexes entre la NC avec différents acides nucléiques (ARN et ADN), ce en utilisant principalement la résonance magnétique nucléaire couplée à d’autres méthodes biophysiques et biochimiques dans le but d’obtenir des informations à l’échelle atomique. Ce travail peut également être utile dans la conception d’une nouvelle classe d’inhibiteurs dirigés contre la NC sachant que celle-ci représente une cible thérapeutique attrayante vu qu’elle est très conservée et très importante pour l’infectiositéOne of the major difficulty in the eradication of HIV-1 is its ability to evolve rapidly its genome. This permit to the virus to escape the host immune response and the antiretroviral pharmacology due to the emergence of mutant and resistant forms of the target enzymes.The origin of these genetic recombination is, in one hand the errors commited by the RT during the reverse transcription stage and in the other hand the strand transfer processes facilitated by the nucleocapsid protein (NC).Our goal is to understand the chaperonnig properties of NC protein during the first strand transfer ; where NC destabilizes the involved RNA and DNA secondary structures to anneal them and form a hybrid RNA/DNA duplex.In order to determine this mecanism, we seek, if NC protein have the property to recognize the polarity of nucleic acids chains and if this modulates its destabilization properties. Also, our work on the internal dynamic of the protein showed that some motions are correlated to its binding to RNA.We compared the properties of different maturated forms of NC protein during the viral life cycle and we concluded that p1 and p6 domains present within the immature forms (NCp9 and NCp15) adjusted differently the interaction properties to nucleic acids compared to the mature form (NCp7). It leads us to reconsider the role of the different parts of the Gag polyprotein on the properties of the NC domain within this Gag precursor. This domain appears to be largely responsible for the recognition and selection of the viral genomic RNA in order to package it in the newly formed viral particles.To permform this study, we studied different complexes between NC and nucleic acids sequences (RNA and DNA) using mainly NMR spectroscopy and biophysical or biochemical methods to obtain informations at the atomic scale. This work can also be useful in the design of a new class of inhibitors against NC protein which is an attractive therapeutic target due to its conservation and importance in viral infectivity
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Crottès, David. "Rôle du récepteur Sigma-1 sur la régulation des canaux ioniques impliqués dans la carcinogenèse." Thesis, Nice, 2014. http://www.theses.fr/2014NICE4032/document.
Abstract:
Le récepteur sigma-1 est une protéine chaperonne active dans des tissus lésés. Le récepteur sigma-1 est principalement exprimé dans le cerveau et joue un rôle neuroprotecteur dans l’ischémie ou les maladies neurodégénératives. Le récepteur sigma-1 est également exprimé dans des lignées cellulaires cancéreuses et des travaux récents suggèrent sa participation dans la prolifération et l’apoptose. Cependant, son rôle dans la carcinogenèse reste à découvrir. Les canaux ioniques sont impliqués dans de nombreux processus physiologiques (rythme cardiaque, influx nerveux, …). Ces protéines membranaires émergent actuellement comme une nouvelle famille de cibles thérapeutiques dans les cancers. Au cours de ma thèse, j’ai montré que le récepteur sigma-1 régule l’activité du canal potassique voltage-dépendent hERG et du canal sodique voltage-dépendent Nav1.5 respectivement dans des cellules leucémiques et des cellules issues de cancer du sein. J’ai également montré que le récepteur sigma-1, à travers son action sur l’adressage du canal hERG, augmente l’invasivité des cellules leucémiques en favorisant leur interaction avec le microenvironnement tumoral. Ces résultats mettent en évidence le rôle du récepteur sigma-1 sur la plasticité électrique des cellules cancéreuses et suggèrent l’intérêt de cette protéine chaperonne comme cible thérapeutique potentielle pour limiter la progression tumoraleThe sigma-1 receptor is a chaperone protein active in damaged tissues. The sigma-1 receptor is mainly expressed into brain and have a neuroprotective role in ischemia and neurodegenerative diseases. The sigma-1 receptor is also expressed into cancer cell lines and recent investigations suggest its involvement into proliferation and apoptosis. However, its role in carcinogenesis remains to delineating. Ion channels are involved in numerous physiological processes (heart beating, nervous influx, …). These membrane proteins currently emerge as a new class of therapeutic targets in cancer. During my thesis, I observed that the sigma-1 receptor regulates voltage-dependent potassium channel hERG and voltage-dependent sodium channel Nav1.5 activities respectively into leukemic and breast cancer cell lines. I also demonstrated that the sigma-1 receptor, through its action on hERG channel, increases leukemia invasiveness by promoting interaction with tumor microenvironment. These results highlight the role of the sigma-1 receptor on cancer cell electrical plasticity and suggest this chaperone protein as a potential therapeutic target to limit tumor progression
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Ayala, Mariscal Sara Maria. "Modulation of Alzheimer's disease amyloid beta peptide aggregation by molecular chaperones, polyphosphates and metal ions, and their interplay." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30108.
Abstract:
La maladie d'Alzheimer est la démence la plus répandue dans le monde. Le nombre de cas augmente de manière exponentielle et il est donc important de comprendre les mécanismes moléculaires donnant lieu à cette terrible maladie. Une des hypothèses les plus supportées est celle suggérant que la production et dégradation déséquilibrées de l'amyloïde-beta (Aß), un peptide de 42 acides aminés trouvé dans tous les individus sains, est un événement clé dans le déroulement de la maladie d'Alzheimer. En effet, une production accrue ou une dégradation faible du peptide ont pour conséquence son agrégation et accumulation dans des plaques de fibres entre les neurones des régions spécifiques du cerveau. C'est pourquoi la modulation de l'agrégation du peptide Aß est une des approches envisageables pour modifier l'évolution de la maladie d'Alzheimer. Les protéines chaperons dont une des fonctions est d'assister d'autres protéines dans leur repliement, sont parmi les molécules les plus étudiées pour leur capacité modulatrice de l'agrégation des protéines (inclus le peptide Aß). Plusieurs chaperons ont montré la capacité d'inhiber la formation des fibres par l'Aß. Cependant, du fait que les chaperons sont des molécules conservées et peu spécifiques, leur surexpression ou administration directe peut avoir des conséquences négatives si les chaperons interagissent avec des protéines autres que la protéine cible. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à une protéine chaperon bactérienne possédant une forte activité " holdase " (i.e., elle empêche le repliement précoce des protéines) comme possible modulateur de l'agrégation du peptide Aß. Le chaperon sauvage a une très faible capacité d'inhibition de la formation de fibres par le peptide Aß. Cependant, nous avons démontré qu'en modifiant légèrement la surface de liaison du chaperon, la protéine devient un puissant inhibiteur de l'agrégation d'Aß. En parallèle, nous nous sommes intéressés à l'influence des ions métalliques sur l'agrégation du peptide Aß. [...]Alzheimer's disease is the most frequent type of dementia. With an exponentially growing number of cases, understanding the underlying molecular events leading to this devastating condition is of crucial importance. Much evidence points to a disequilibrium in the production and degradation of amyloid beta (Aß), a normally physiological 42 amino acid peptide, as an early key event in Alzheimer's etiology. Whether Aß is overproduced or poorly degraded, the overall result is an abnormally large pool of peptide that gradually aggregates forming extracellular deposits of fibrils, called amyloid plaques, in specific brain regions. Hence, modulation of Aß aggregation process is one of the suggested approaches to control the evolution of Alzheimer's disease. Universally conserved molecular chaperones have been intensively studied for their capacity to prevent aggregation of disease-related proteins, and many of them have proven to efficiently modulate Alzheimer's Aß aggregation. In a scenario where chaperones are overexpressed or directly administered into the affected tissue, the universal conservation and the relatively poor client-specificity of generic chaperones can become a downside because of the risk of interaction with proteins other than the targeted one is not dismissible, and thus the consequences unpredictable. In the first part of this work, we looked upon a bacterial chaperone call SecB with an unusually robust holdase activity (i.e. it prevents early protein folding) as a promising modulator of Alzheimer's Aß peptide aggregation. [...]
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Mehlen, Patrick. "Les petites protéines de stress : des protéines qui contrôlent la mort cellulaire." Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10275.
Abstract:
Ce travail de thèse a permis de mettre en évidence une fonction moléculaire des petites protéines de stress (shsp). Ces protéines, qui sont principalement connues pour protéger les cellules de la toxicité de stress environnementaux sont aussi impliquées dans d'autres phénomènes cellulaires. Ainsi, dans un premier temps, une étude biochimique, m'a conduit à mettre en évidence, en dehors de tout stress extérieur, de profondes modifications post-traductionnelles (phosphorylation, oligomérisation, changement de localisation) de ces protéines à la fois au cours du cycle cellulaire, de la différenciation cellulaire ou lors d'un traitement par la cytokine anti-tumorale tnf (tumor necrosis factor), événements cellulaires a priori pourtant bien différents. Cherchant alors le rôle de ces protéines dans de tels processus, j'ai démontré que la simple expression constitutive des shsp suffit pour conférer aux cellules une protection contre la mort cellulaire induite par le tnf dans les cellules tumorales en bloquant tant le processus apoptotique que nécrotique. De plus, j'ai clairement établi qu'une absence de ces shsp au cours de la différenciation cellulaire suffit pour faire avorter ce processus en provoquant un processus apoptotique. Ainsi les shsp, que ce soit face à un stress environnemental, face à l'action cytotoxique du tnf, ou lors de la différenciation, semblent jouer le rôle de protéines anti-mort cellulaire. Cherchant les bases moléculaires de cette fonction anti-mort, j'ai montré dans un premier temps, l'importance des modifications post-traductionnelles de ces protéines et en particulier de l'oligomérisation, dans cette fonction. Puis, j'ai observé que l'expression des shsp s'accompagne d'une réduction du niveau de radicaux libres oxygènes (rlo), molécule réactive et toxique pour la cellule, et parallèlement d'une forte augmentation de la quantité de glutathion réduit (gsh), molécule impliquée dans la régulation du taux de rlo. Or, j'ai montre que la relation gsh/shsp est essentielle pour la fonction protectrice des shsp et qu'elle pourrait passer par une liaison directe du gsh sur les shsp. Ainsi, les shsp pourraient représenter une nouvelle famille de protéines protégeant de la mort cellulaire en détoxifiant les radicaux libres via l'utilisation du glutathion.
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Gibert, Benjamin. "La protéine de stress Hsp27 / HspB1, une cible de choix en thérapie anti-cancéreuse." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00733751.
Abstract:
Hsp27 appartient à la famille des protéines dites de survie comme Bcl2 ou la survivine. C'est une protéine anti-apoptotique qui subit une dérégulation de son expression dans de nombreux types tumoraux. Elle est caractérisée comme étant une cible thérapeutique majeure. Au cours de ma thèse, j'ai isolé des peptides stabilisés, dit aptamères, capables d'inhiber fonctionnellement les activités anti-apoptotiques et tumorigènes d'Hsp27. Ces aptamères perturbent la biochimie structurale de Hsp27 et induisent le blocage du cycle cellulaire in vivo. Parallèlement à cette étude, j'ai caractérisé les effets de la déplétion de Hsp27 sur la formation de métastases et de tumeurs osseuses. J'ai aussi montré que la modification du taux de Hsp27 induisait la dégradation de différentes protéines, dites clientes, comme la caspase3, HDAC6 et STAT2.
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Jarosz, Camille. "Rôle de l'EMMPRIN, inducteur des MMPs,dans l'activation des fibroblastes : conséquences sur la formation du stroma tumoral." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST0064.
Abstract:
Les fibroblastes activés qui composent les stromas tumoraux sont des acteurs majeurs des interactions tumeur-stroma impliquées dans la croissance et la dissémination des cellules tumorales. Ce processus d'activation des fibroblastes est caractérisé par l'expression de marqueurs protéiques spécifiques parmi lesquels figure l'alphaSMA et FAPalpha;. Le TGFbeta;, cytokine secrétée massivement par les cellules tumorales, est un des éléments impliqués dans l'activation des fibroblastes et la formation du stroma tumoral qui en résulte. L'EMMPRIN, glycoprotéine transmembranaire surexprimée dans les cellules tumorales est également un médiateur des interactions tumeur-stroma puisqu'il a la capacité d'induire la synthèse des MMPs par les fibroblastes péri-tumoraux accroissant ainsi la propagation des cellules tumorales à travers l'organisme. Nos travaux identifièrent que le TGFbeta secrété par les cellules tumorales induisait la synthèse du marqueur FAPalpha par les fibroblastes. L'EMMPRIN stromal apparaît comme récepteur de ces signaux tumoraux et est nécessaire à la synthèse du marqueur FAPalpha; par les fibroblastes. L'EMMPRIN participe donc à l'activation TGFbeta; dépendante des fibroblastes. Son inhibition dans ces cellules conduit à un dysfonctionnement de la signalisation médiée par les protéines Smad2/Smad3 aboutissant à une diminution de la synthèse du marqueur alphaSMA ainsi que de certaines protéines matricielles induites par le TGFbeta. L'étude du mécanisme d'action de l'EMMPRIN dans ce processus a permis d'identifier l'EMMPRIN comme nouvelle protéine chaperonne du récepteur de type I au TGFbetaTumor stroma activated fibroblasts are major actors of tumor stroma interactions taking to tumor growth and spreading. Activated fibroblasts are characterized by the expression of specific markers including alphaSMA and FAPalpha;. The TGFbeta;, a cytokine highly secreted by tumor cells, is one of the key factors involved in fibroblast activation and tumor stroma formation. EMMPRIN, a transmembrane glycoprotein overexpressed in tumor cells, is also a mediator of tumor-stroma interactions by its ability to induce the synthesis of MMPs by peri-tumor fibroblasts enhancing then tumor cells dissemination across the organism.Here, we demonstrate that TGFbeta; secreted by tumor cells is the tumor factor involved in the synthesis of FAPalpha; by fibroblasts. Stromal EMMPRIN appeared to be the receptor of these tumor-stroma interactions and is required for the synthesis of FAPalpha; by fibroblasts. EMMPRIN was also evidenced to take part in TGFbeta;-dependent fibroblast activation. Its inhibition in these cells correlate to a dysfunction in Smad2/Smad3 signaling leading to a decrease in the expression of alphaSMA and matrix proteins induced by TGFbeta;. The study of the mechanism used by EMMPRIN in this process evidenced this protein as a new chaperone for the type I TGFbeta; receptor
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Ferhadian, Damien. "Structure de l'ARN au sein des ribonucléoprotéines des Influenzavirus A." Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ066.
Abstract:
Le génome des Influenzavirus A est constitué de huit segments d’ARN de polarité négative formant des ribonucléoprotéines virales (RNPv). La segmentation du génome complique l’empaquetage du génome, puisqu’un jeu complet de segments est nécessaire à l’infectiosité des virus. Il est aujourd’hui admis que le mécanisme d’empaquetage est sélectif et fait intervenir des interactions entre les ARN des différentes RNPv, qui dépendent vraisemblablement de la structure de l’ARN. Notre but a été de caractériser la fixation de la protéine virale NP, composant majeur des RNPv, sur l’ARN in vitro. Nous avons également mis en place une stratégie expérimentale afin de déterminer la structure de l’ARN au sein des particules virales. Ces deux aspects du projet ont été abordés par la cartographie chimique qui permet d’interroger la flexibilité de chaque nucléotide de l’ARN. Nos résultats démontrent une activité chaperone de la protéine NP ainsi que des sites préférentiels de fixation. Notre approche in viro a démontré que l’utilisation de deux sondes chimiques permet de discriminer les interactions ARN-ARN des interactions ARN-NPThe Influenzavirus genome comprises eight segments of single-stranded RNA of negative polarity packaged in viral ribonucleoproteins (vRNP). Genome segmentation complicates packaging as a full set of vRNPs is required needed for virus infectivity. It is now accepted that packaging is selective and involves interactions between the RNA components of vRNPs that likely depend on the RNA structure. Our goal was to characterize the binding of the viral protein NP, the major component of the vRNP, on in vitro transcribed RNA. We also developed an experimental strategy to determine the RNA structure inside the viral particles. Both parts of the project were addressed with chemical mapping experiments, that interrogates the flexibility of each nucleotide in the RNA structure. Our results show that NP possess an RNA chaperone activity and binds preferential sites. Our in viro approach demonstrate that using two chemical probes allow us to discriminate between RNA-RNA and RNA-NP interactions
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Nault, Laurent. "Mécanismes moléculaires de l'agrégation de l'insuline induite par la surface des matériaux." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00846390.
Abstract:
L'agrégation protéique induite par la surface des matériaux est un phénomène important dans la stabilité des protéines thérapeutiques. En utilisant l'insuline humaine, nous avons étudié les phénomènes agrégation en présence de surfaces neutres hydrophobes ou hydrophiles et avons montré que la nucléation a lieu sur les surfaces hydrophobes que l'on soit à pH 2.5 ou 7.3. Nous avons montré que l'énergie d'activation de la nucléation est abaissée sur surface hydrophobe. De plus, il apparait que l'agitation de la solution a des effets antagonistes. En particulier, les forces hydrodynamiques de cisaillement détachent de la surface les fibres. Par Résonance Plasmonique de Surface, spectroscopie infrarouge et microscopie à fluorescence, nous avons pu définir les étapes moléculaires ayant lieu à l'interface matériaux hydrophobe/solution. L'insuline s'adsorbe tout d'abord rapidement sur la surface, puis s'accumule lentement parallèlement à une transition de la structure α initiale vers une structure β, aboutissant à la formation de fibres amyloïdes. Par la suite, nous avons étudié le mécanisme d'action d'un peptide connu pour accélérer l'agrégation de l'insuline (LVEALYL). Ce peptide s'adsorbe de façon stable sur la surface hydrophobe en structure β et facilite l'accumulation d'insuline. De plus, il apparait que la séquence du peptide n'est pas essentielle à son action car différents peptides adoptant une structure β sur la surface sont également capables d'induire l'agrégation de l'insuline. La présence de prolines aboli cette action. Ces résultats apportent d'importantes informations sur les mécanismes moléculaires d'auto-association de l'insuline. L'hydrophobicité du matériau facilite le dépliement de l'insuline adsorbée, aboutissant à l'exposition du segment LVEALYL. Cette séquence facilite la propagation du changement de conformation vers les molécules nouvellement adsorbées. Agir contre ce phénomène pourrait permettre de stabiliser les solutions protéiques.
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Giraud, Caroline. "Le système CupE de la voie chaperonne - "usher" de Pseudomonas aeruginosa : assemblage, fonction et régulation. Identification du système à deux composants PprA-PprB et caractérisation de son régulon." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22058.
Abstract:
La bactérie à Gram négatif Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste possédant de nombreux systèmes moléculaires contribuant à sa pathogénicité et à son développement selon un mode de vie en biofilm, qui permet une meilleure résistance aux défenses de l’hôte et aux antibiotiques. Parmi ces systèmes, on retrouve les fimbriae assemblés par la voie chaperonne – « usher » (CU). La voie CU implique une protéine formant un pore dans la membrane externe, la protéine « usher », une chaperonne périplasmique et au moins une sous unité piline qui va être assemblée en fimbriae à la surface de la bactérie.Mon travail de thèse a principalement porté sur l’étude du cluster de gènes cupE, qui code pour un système CU du clade σ-fimbriae. Ce système est différent des quatre autres systèmes CU cupA – cupD déjà caractérisés chez P. aeruginosa et appartenant au clade γ4-fimbriae. Indépendamment des gènes codant la protéine « usher » et la chaperonne, ce cluster comprend quatre autres gènes qui codent pour des sous unités pilines atypiques (une piline majeure, deux pilines mineures et une adhésine). Nous avons montré que le système CupE est fonctionnel et permet l’assemblage de fimbriae à la surface de la cellule, assemblage (oligomérisation de la sous unité majeure en fimbirae) pour lequel nous avons montré que l’adhésine est essentielle, au contraire des deux sous unités mineures. Ces fimbriae jouent un rôle important dans la formation et la structuration du biofilm, tant à des étapes précoces que lors des étapes tardives. Excepté une piline mineure, tous les éléments de la fibre sont importants pour la formation du biofilm. Ce cluster de gènes est spécifiquement exprimé en conditions de formation du biofilm et par une approche de mutagenèse aléatoire par transposition, le système à deux composants (TCS) PprA – PprB a été identifié comme un régulateur positif potentiel de ce cluster. L’implication de ce TCS dans la régulation de cupE a été vérifiée et nous avons pu démontrer par des techniques de retard sur gel que ce contrôle est direct et que PprB se lie sur des boites putatives en amont du +1 de transcription de cupE défini par 5’-RACE PCR.Ce TCS ayant été identifié au préalable comme un régulateur positif de pili de type IVB Flp, eux-mêmes acteurs du biofilm chez P. aeruginosa, nous avons caractérisé le régulon du régulateur de réponse PprB. Parmi les nouvelles cibles régulées positivement par PprB, nous avons identifié deux cibles nouvelles dont nous avons débuté la caractérisation. La première est un opéron de quatre gènes codant pour un transporteur ABC impliqué dans la résistance aux antibiotiques spécifiquement en conditions de biofilm et pour une protéine de haut poids moléculaire, substrat potentiel de ce transporteur ABC. Cette protéine, que nous avons renommé AdhA, est effectivement sécrétée par le transporteur ABC et est impliquée dans la cohésion des cellules au cours de la formation du biofilm. Il s’agit d’une nouvelle adhésine participant à la structuration du biofilm chez P. aeruginosa. La seconde cible est un gène codant pour une protéine que nous avons renommée Hvn, homologue aux halovibrines HvnA et HvnB de Vibrio fischeri. Le sécrétome d’une souche délétée du gène hvn est considérablement modifié et son absence d’effet sur la morphologie des cellules eucaryotes par rapport au sécrétome de la souche PAO1 suggère que la protéine Hvn pourrait jouer un rôle dans la virulence de P. aeruginosa.Au travers de ce travail, nous avons caractérisé le système CupE de la voie CU chez P. aeruginosa et montré qu’il assemblait des fimbriae atypiques pouvant avoir un rôle dans les différentes phases de la formation du biofilm et qu’il était sous la régulation directe et positive du TCS PprA – PprB. [...]The Gram negative opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is equipped with molecular systems that contribute to bacterial pathogenesis and biofilm development, this latter being associated with increased resistance to host defenses and antibiotics. Among them, are the fimbriae assembled by the chaperone usher (CU) pathway. The CU pathway involves a protein called the usher that forms a pore in the outer membrane, a periplasmic chaperone and at least one fimbrial subunit assembled into fimbriae at the cell surface.My PhD study mainly focuses on the cupE gene cluster, encoding a CU system from the σ-fimbrial clade. This system is different from all the CU systems cupA – cupD already characterized in P. aeruginosa, all belonging to the γ4-fimbrial clade. Independently from the genes encoding the usher and the chaperone, this cluster comprises four other genes encoding atypical pilins (one major pilin, two minor pilins and one adhesin). We showed that this CupE system is functional and allows the assembly of fimbriae at the cell surface. Unlike the two minor pilins, the adhesin is necessary for the fimbriae assembly (oligomerisation of the major subunit into the fiber). These fimbriae play an important role in biofilm formation and structuration, at early and late steps. Except one minor pilin, all subunits are important for the CupE-dependent biofilm formation. This gene cluster is specifically expressed in biofilm conditions and a random transposon mutagenesis allowed us to identify the two component system (TCS) PprA-PprB as an activator of cupE genes. We verified the implication of this TCS in cupE regulation and, using EMSA, we showed that the PprB control on cupE is direct, with PprB binding onto putative boxes upstream the transcription start of cupE, defined by 5’-RACE PCR.As this TCS was identified before as a positive regulator for the type IVB Flp pilus, another actor in the biofilm formation, we defined the PprB regulon. Among the new targets positively controlled by PprB, we found two new targets that we started to characterize. The first one is a four gene operon encoding an ABC transporter involved in antibiotic resistance specifically in biofilm conditions and a high molecular weight protein, a potential substrate for this ABC transporter. This protein that we renamed AdhA is indeed secreted by this ABC transporter and is implicated in the cohesion between cells during the biofilm formation. It is a new adhesin participating into the biofilm structuration of P. aeruginosa. The second target is a gene encoding a protein that we renamed Hvn, and homologous to HvnA and HvnB halovibrins from Vibrio fischeri. Secretome from an hvn mutant is highly modified and the lack of effect on eukaryotic cell’s morphology in comparison to the PAO1 secretome suggests the Hvn protein can play a role in P. aeruginosa virulence.Through this work, we characterized the cupE system from the CU pathway and showed that this system can assemble atypical fimbriae having a role in the different phases of biofilm formation. This system is under the positive and direct regulation of the TCS PprA – PprB.[...]
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Agez, Morgane. "Etude structurale et fonctionnelle de la protéine chaperon d'histones Asf1." Paris 6, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00268886.
Abstract:
Au sein des cellules eucaryotes, l’ADN est compacté sous la forme de chromatine dont l’unité de base est le nucléosome. Cette structure protéique protège l’ADN des agressions oxydantes et a un rôle essentiel dans la régulation des processus nucléaires. Ce travail a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes de remodelage de la chromatine. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à l’interaction entre les protéines du nucléosome que sont les histones H3 et H4 et le chaperon d’histones Asf1. Nous avons résolu par RMN la structure du complexe entre Asf1 et les histones. Ce travail a constitué une base pour, d’une part, analyser la fonction de cette interaction in vivo et, d’autre part, initier la conception de peptides inhibiteurs spécifiques de cette interaction et anti-tumoraux potentiels. Au cours de ce travail, nous avons également développé une méthode in vitro d’étude des mécanismes moléculaires d’assemblage et de désassemblage de nucléosomes par Asf1
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Giustiniani, Julien. "La protéine chaperonne Hsp90 dans l'environnement des microtubules : impact de l'acétylation de l'α-tubuline sur sa signalisation et recherche des protéines partenaires/clientes spécifiques de chaque isoforme." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA114829.
Abstract:
Dans ce projet, nous avons montré que l’acétylation de l’alpha-tubuline, sous sa forme polymérisée en microtubules, est une modification posttraductionnelle jouant un rôle important dans le recrutement microtubulaire d’Hsp90 et sur la régulation de l’activité de certaines de ses protéines clientes comme l’oncoprotéine Akt/PKB, le suppresseur de tumeur p53 et l’enzyme endothéliale eNOS. D’autre part, nous avons ident i f ié 78 protéines par tenaires/clientes d’Hsp90 dans l’environnement des microtubules dont 2 sont potentiellement spécifiques d’Hsp90 alpha et 25 d’Hsp90 betaIn this work, we have shown that acetylation of alpha-tubulin, when polymerized into microtubules, is a post-translational modification that plays an important role in the recruitment of Hsp90 to the microtubule lattice and also in regulating the activity of some of its client proteins such as the oncoprotein Akt/PKB, the tumor suppressor p53 and the endothelial enzyme eNOS. In addition, we have identified 78 partner/client proteins of Hsp90 in the microtubule environment. Two of them seem to specifically associate with Hsp90 alpha and 25 with Hsp90 beta
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Rousseau, Erwann. "Facteurs cellulaires contrôlant l'agrégation des protéines à expansion de polyglutamine." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00810962.
Abstract:
Les maladies neurodégénératives telles que les maladies de Huntington, de Parkinson et d'Alzheimer ont la caractéristique commune de présenter des agrégats de protéines spécifiques dans les neurones des patients atteints par ces pathologies. Le mécanisme par lequel ces structures se forment est encore inconnu. L'objectif de ce travail a consisté en l'étude du mécanisme d'agrégation des protéines à expansion de polyglutamine. Nous avons découvert que l'environnement cellulaire joue un rôle critique dans la capacité à s'agréger des protéines à expansion de polyglutamine (Rousseau et al., 2004). Ce travail suggère l'existence de modulateurs de l'agrégation des protéines à expansion de polyglutamine. En cherchant des modulateurs d'agrégation nous avons découvert que les sous unités chaperons du protéasome 19S, Rpt6 et Rpt4, augmentent l'agrégation de la protéine Huntingtine dans les cellules, alors que la réduction du niveau de Rpt6 par ARN interférence diminue la quantité de Huntingtine agrégée. Si la Huntingtine mutante est adressée au protéasome de manière ubiquitine indépendante, elle est très facilement dégradée. L'agrégation des protéines Huntingtine mutante n'est pas la conséquence d'une inhibition de l'activité protéolytique du protéasome mais fait suite à un découplage entre l'activité de dépliement médiée par le protéasome 19S et l'activité protéolytique du protéasome 20S. Ces travaux révèlent le rôle clef de l'environnement cellulaire et particulièrement du protéasome 19S dans le mécanisme d'agrégation des protéines à expansion de polyglutamine.