Tesi: "Interaction membranaire"

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Tian, Xudong. "Etude des undécaprényl-pyrophosphate phosphatases dans la biogenèse de l’enveloppe et la physiologie bactérienne". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS531.

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Abstract (sommario):

L’enveloppe des bactéries à Gram négatif est composée de plusieurs polysaccharides dont certains, comme le peptidoglycane et les lipopolysaccharides, sont essentiels à leur survie et sont impliqués dans les interactions entre ces bactéries et leur environnement (e.g. résistance à des agents antimicrobiens et reconnaissance par le système immunitaire de l’hôte). La biosynthèse de ces polymères nécessite la translocation de leurs sous-unités à travers la membrane interne, ce qui requiert un lipide "porteur", l’undécaprényl phosphate (C55-P). Ce lipide est formé par la déphosphorylation de son précurseur, l’undécaprényl pyrophosphate (C55-PP), qui est lui-même généré par synthèse de novo ou par un recyclage. Chez Escherichia coli, les protéines membranaires BacA, YbjG, PgpB et LpxT présentent une activité C55-PP phosphatase et participe donc de façon redondante au recyclage du C55-P. Pour mieux comprendre le rôle physiologique spécifique de ces protéines dans la biogénèse de l’enveloppe, notre travail a porté sur l’étude des mécanismes d’action, de la fonction et de la régulation de deux de ces enzymes, PgpB et LpxT.L’activité de la protéine PgpB a été caractérisée in vivo et in vitro afin de mieux comprendre son rôle et sa capacité à participer à deux voies métaboliques essentielles, le recyclage du C55-P et la biosynthèse du phosphatidylglycérol. Nous avons mis en évidence des résidus d’acides aminés qui étaient essentiels à la catalyse des deux substrats naturels et d’autres qui n’avaient pas le même rôle dans l’hydrolyse des deux substrats, nous permettant de proposer des mécanismes différenciés. En outre, des données calorimétriques ont montré que PgpB pouvait être grandement stabilisée par la liaison d’un substrat. Hypothétiquement, le changement structural sous-jacent serait susceptible de libérer de l’énergie mobilisée pour le flip du produit à travers la membrane. La protéine LpxT est responsable d’une modification constitutive des lipopolysaccharides en transférant le phosphate libéré du C55-PP sur la partie lipide A. Dans certaines conditions de stress, l’activité de LpxT est spécifiquement inhibée par un petit peptide (PmrR) pour permettre à d’autres modifications de s’opérer. Nous avons montré que la modification catalysée par LpxT était déterminante pour permettre à E. coli de résister aux acides biliaires et de coloniser efficacement le tractus intestinal de l’hôte. LpxT constitue ainsi un point de contrôle clé chez E. coli pour résister à différent agents antimicrobiens qui ciblent les lipopolysaccharides mais qui possèdent des propriétés physico-chimiques opposées. En outre, nous avons montré que LpxT et PmrR formaient un complexe stable mais que de façon inattendue, cette liaison n’inhibait pas l’activité phosphotransférase de l’enzyme in vitro. Nous proposons que PmrR inhibe l’activité de LpxT in vivo en modifiant sa capacité à interagir avec ses partenaires de la voie de biosynthèse des lipopolysaccharides. La biogénèse des polymères de l’enveloppe est absolument nécessaire à la survie des bactéries et les modifications structurales de ces éléments sont autant de stratégies plus ou moins spécifiques qui participent au fitness et à un mode de vie particulier des bactéries. Les C55-PP phosphatases qui participent activement à ces processus constituent ainsi autant de cibles potentielles intéressantes pour la conception de nouveaux antibiotiques
The bacterial cell envelope is composed of many polysaccharides such as the peptidoglycan and the lipopolysaccharides (LPS) that are required for survival and are involved in the interactions that the bacteria establish with their surroundings, including antimicrobial resistance and host immune system recognition. The biosynthesis of these polymers requires the translocation of the sugar sub-units across the plasma membrane, which implies an essential lipid carrier, the undecaprenyl phosphate lipid (C55-P). This lipid is generated by the dephosphorylation of its precursor, C55-PP, itself arising from either de novo synthesis or recycling. The Escherichia coli bacterial species possesses four membrane proteins (BacA, YbjG, PgpB and LpxT) exhibiting a C55-PP phosphatase activity, which all contribute redundantly to C55-P recycling. To highlight the specific physiological role of these enzymes in the cell wall biogenesis, our work was focused on the characterization of the mechanism of action, the function and the regulation of two of these phosphatases, PgpG and LpxT.The PgpB activity was characterized both in vivo and in vitro to decipher its role and ability to participate in two essential metabolic pathways, the C55-P recycling and the phosphatidylglycerol biosynthesis. We identified essential residues of PgpB involved in the hydrolysis of both natural substrates, C55-PP and PGP, and some others that function differently in the hydrolysis of these two lipids, allowing us to propose different reaction mechanisms for this enzyme. In addition, calorimetric data showed that substrate binding greatly stabilized the PgpB protein. Hypothetically, the underlying structural change would release energy allowing translocation of the lipid across the membrane. LpxT is responsible for a constitutive modification of the LPS by transferring the phosphate released from C55-PP to lipid A. Under certain environmental stresses, the LpxT activity is specifically inhibited by a small peptide (PmrR), thereby allowing other modifications of the lipid A structure to take place. We showed that the LpxT-dependent modification accounts for bile acids resistance in E. coli and is critically important for E. coli colonization in the host’s gut. LpxT constitutes a key critical control point in E. coli to resist different antimicrobial agents with opposite physical-chemical properties but which all target the LPS. In addition, we demonstrated that PmrR forms a stable complex with LpxT, but unexpectedly, this binding did not inhibit the phosphotransferase activity of the enzyme in vitro. We propose that PmrR inhibits LpxT activity in vivo by modulating its ability to interact with its protein partners that are involved in LPS biosynthesis. The biogenesis of cell wall polymers is essential for bacterial survival and structural changes in these components participate more or less specifically to the fitness and particular lifestyles of bacteria. The C55-PP phosphatases which participate actively in these processes therefore constitute interesting potential targets for new antibiotics design

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Adrien, Vladimir. "Diffusion des lipides et interaction protéine-protéine dans des membranes modèles". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2016. http://www.theses.fr/2016USPCB033.

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Abstract (sommario):

Les membranes biologiques, qui compartimentent les différents éléments du vivant, jouent un rôle essentiel dans les processus biologiques comme la signalisation, le transport, la transmission du message nerveux, etc. Envisagées comme des fluides à deux dimensions, l’étude de leurs propriétés physiques peut nous aider à comprendre certains mécanismes biologiques. Ce travail de thèse s’est intéressé à la mobilité des molécules au sein des membranes, et notamment à deux paramètres essentiels, la viscosité membranaire, et la diffusion latérale. Après avoir optimisé la technique de recouvrement de fluorescence après photoblanchiment (FRAP) au microscope confocal, nous avons étudié la mobilité des molécules au sein de deux types de membranes modèles in vitro : la phase éponge d’un surfactant non-ionique (C12E5) et les vésicules géantes unilamellaires (GUVs) lipidiques. 1) La phase éponge (ou L3) : après avoir déterminé son diagramme de phase et montré que les protéines membranaires restent actives dans cette phase, nous avons mesuré la mobilité de protéines par recouvrement de fluorescence après photoblanchiment sur un motif à franges (FRAPP). Cela nous a permis d’obtenir les constantes d’association de protéines de la pompe d’efflux OprM-MexAB, impliquée dans la résistance aux antibiotiques de la bactérie Pseudomonas aeruginosa. Ces interactions dépendent très fortement du degré de confinement de chacune des protéines. 2) Les GUVs : après avoir développé une méthode simple de formation des GUVs, au sein desquelles les protéines membranaires restent actives, nous avons mesuré la diffusion des lipides par FRAP, et montré que dans certaines conditions, ils se déplacent en groupe, ce qui permet d’expliquer la diversité des résultats de la littérature. En mesurant la viscosité membranaire par imagerie microscopique du temps de vie de fluorescence (FLIM), nous avons également montré qu’elle ne se déduit pas nécessairement des modèles hydrodynamiques de diffusion
Biological membranes, which divide the elements of life, are a key factor in biological processes such as signaling, transport, transmission of an nerve impulse, etc. Seen as two-dimensional fluids, the study of their physical properties could help us understand some unsolved biological mechanisms. This work focused on molecule mobility within membranes, and specifically on two essential parameters: membrane viscosity and lateral diffusion. After optimizing the Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP) technique on confocal microscopes, we studied the mobility of molecules within two types of in vitro model membranes: the sponge phase made of a non-ionic surfactant (C12E5) and the giant unilamellar lipidic vesicles (GUVs). 1) Sponge phase (or L3) : after having established its phase diagram and shown that membrane proteins stay active in this phase, we measured protein mobility by Fluorescence Recovery After fringe Pattern Photobleaching (FRAPP). This allowed us to obtain the association constants of the proteins of the efflux pump OprM-MexAB involved in the resistance to antibiotics of the bacteria Pseudomonas aeruginosa. These interactions heavily depend on the degree of confinement of each protein. 2) GUVs : after having developed a simple method for the formation of GUVs, in which membrane proteins stay active, we measured the lipid diffusion by FRAP. We showed that, under certain conditions, they can move together, which explains the diversity of results in the literature. By measuring membrane viscosity by Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy (FLIM), we also showed that viscosity should not be necessarily deduced from hydrodynamic diffusion models

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Sikora, Romain. "Recyclage membranaire : rôle de la protéine MICAL-L1 et de son partenaire PACSINE3". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2015. http://www.theses.fr/2015USPCB179/document.

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Abstract (sommario):

Le recyclage de récepteurs et de lipides vers la membrane plasmique, est un processus finement régulé, essentiel pour l’homéostasie de la membrane plasmique et pour la migration cellulaire. Il requière l’intervention des petites GTPases de la famille Rabs et leurs effecteurs. La protéine MICAL-L1, effecteur de plusieurs Rabs, comme Rab 8, 11, 13 et 35, a été impliquée dans le recyclage vers la membrane plasmique. Dans cette étude, nous avons identifié une nouvelle interaction entre MICAL-L1 et la PACSINE3, une protéine à domaine F-BAR capable de façonner les membranes intracellulaires et qui contribue à la génération d’endosomes de recyclage tubulaires. MICAL-L1 est nécessaire pour la localisation de la PACSINE3 au niveau des membranes des endosomes. La perturbation du complexe MICAL-L1/PACSINE3 affecte le recyclage du récepteur de la transferrine (TfR) vers la membrane plasmique. Le complexe MICAL-L1/PACSINE3 est associé à des longs tubules membranaires contenant la transferrine comme cargo. La dynamique de ségrégation et de détachement des cargos Tf à partir des tubules contenant MICAL-L1 et PACSINE3, suggère que ce complexe contrôle le tri/adressage des endosomes de recyclage vers la membrane plasmique. Notre travail révèle un nouveau mécanisme de régulation de la voie de recyclage vers la surface cellulaire
The recycling to the plasma membrane of receptors and lipids is tightly regulated and is essential for PM homeostasis, adhesion and cell migration. It requires small GTPase Rab proteins and their effectors. The MICAL-L1 protein, an effector of several Rabs including Rab 8, 11, 13 and 35, has been shown to play an important role in the recycling. Here, we report a novel interaction between MICAL-L1 and the BAR domain containing protein PACSIN3/Syndapin3 that contributes to generate tubular recycling endosomes. MICAL-L1 is required for the localization of PACSIN3 to endosomal membranes. Importantly, disruption of MICAL-L1/PACSIN3 interaction promotes the transferrin receptor (TfR) delivery back to the plasma membrane. The MICAL-L1/PACSIN3 complex accumulates in elongated tubules that contain transferrin carriers. The dynamic of transferrin positive endosomes segregation from MICAL-L1/PACSIN3 tubules suggests that MICAL-L1/PACSIN3 complex controls TfR recycling endosomes delivery to the plasma membrane. Our data provide novel mechanistic insights on the dynamical regulation of the plasma membrane recycling pathway

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Catimel, Bruno. "Étude structurale et fonctionnelle de la glycoprotéine membranaire plaquettaire IIIb : interaction avec la thrombospondine". Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO1H098.

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Bersch, Beate. "Interaction peptides-membranes : etudes rmn de la conformation membranaire de neuropeptides par noe transfere". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1992. http://www.theses.fr/1992STR13163.

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Abstract (sommario):

La connaissance de la conformation membranaire d'un neuropeptide peut apporter des informations importantes sur le modele recepteur-peptide ainsi que sur la relation structure-activite. Nous avons utilise une technique de resonance magnetique nucleaire (rmn), le noe transfere (trnoe), qui nous permet de determiner la conformation de peptides dans des liposomes. Ces experiences ont ete effectuees en presence de liposomes perdeuteries. Pour cela, nous avons du mettre au point la synthese totale de differentes classes de phospholipides perdeuteries: la phosphatidylcholine, le phosphatidylglycerol, l'acide phosphatidique et la phosphatidylethanolamine. Les tachykinines, une famille de neuropeptides impliques dans un multitude d'effets physiologiques, ont ete choisies pour les etudes par rmn. Des agonistes specifiques de deux des recepteurs des tachykinines ont ete etudies en solution aqueuse et en presence de liposomes: la substance p et le senktide (analogue actif de la neurokinine b) pour les recepteurs nk-1 et nk-3 respectivement. L'utilisation de la rmn 2d a permis d'attribuer les spectres protons des peptides et de demontrer, qu'ils ne possedent aucune conformation preferentielle dans l'eau. Par contre, les deux peptides se structurent en presence de membranes. Les conformations membranaires de la substance p et du senktide ont pu etre determinees a partir des spectres trnoe en deux dimensions en combinaison avec des calculs de la geometrie de distances. Ces structures ont ete comparees avec des donnees de la litterature et nous avons discute leur signification biologique

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Khemaissa, Sonia. "Mécanismes d'interaction membranaire et de pénétration cellulaire de peptides vecteurs". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2023SORUS659.pdf.

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Abstract (sommario):

Les CPP (Cell Penetrating Peptides) sont des peptides ayant des capacités de pénétration et de transport dans les cellules. Il s’agit de peptides constitués de moins de 30 acides aminés possédant généralement un caractère cationique en raison de la forte occurrence de résidus basiques et parfois amphipathique. Toutefois, cette internalisation s'effectue de manière non sélective quelle que soit la lignée cellulaire. On distingue deux grands mécanismes pour l’entrée des CPP dans les cellules : l’endocytose et la translocation. L’endocytose fait appel à la machinerie cellulaire tandis que la translocation implique une perturbation transitoire de la bicouche lipidique. Quelle que soit la voie d’entrée empruntée, le processus d'internalisation requiert toujours comme première étape une interaction avec des partenaires membranaires à la surface des cellules, à savoir des lipides et des glycosaminoglycanes (GAG). Cependant, le mécanisme d’internalisation des CPP fait l’objet de nombreux débats au sein de la communauté scientifique. L’objectif de ce travail de thèse a été de conférer des clés permettant de mieux appréhender le mécanisme d’internalisation. Il s’est agi dans un premier temps d’étudier l’implication des GAG dans le mécanisme d’internalisation. Pour étudier ce point, des peptides chimères constitués d’une séquence de reconnaissance d’un type de GAG et d’une séquence CPP ont été conçus. La quantification de l’internalisation a été réalisée dans différentes lignées cellulaires dont la composition en GAG ainsi que leur proportion à la surface varient très fortement. La contribution du Trp dans les interactions des CPP a également été étudiée. Pour étudier ce point, les trois résidus Trp de la séquence RW9 (RRWWRRWRR-NH2) ont été substitués par d’autres acides aminés ou par des analogues de Trp aux propriétés physico-chimiques variées. Enfin, le dernier axe de cette thèse s’est attaché au développement d’une nouvelle technique de quantification de l’internalisation des CPP localisés dans le cytosol à température physiologique, basée sur la complémentation de protéines luminescentes
CPPs (Cell Penetrating Peptides) are peptides with cell penetration and transport faculties. These peptides, containing less than 30 amino acids, are generally cationic due to the high occurrence of basic residues and sometimes amphipatic. However, this internalization is non-selective, whatever the cell line. There are two main mechanisms for CPPs uptake: endocytosis and translocation. Endocytosis relies on cellular machinery, while translocation involves transient disruption of the lipid bilayer. Whatever the route of entry, the first step in the internalization process is always an interaction with membrane partners on the cell surface, namely lipids and glycosaminoglycans (GAGs). However, the mechanism of CPP internalization is the subject of much debate in the scientific community. The aim of this thesis was to provide keys for a better understanding of the internalization mechanism. The first step was to study the involvement of GAGs in the internalization mechanism. To investigate this point, chimeric peptides containing a GAG recognition sequence and a CPP sequence were designed. Quantification of internalization was carried out in different cell lines with variations in GAG composition and proportion. The contribution of Trp to CPP interactions was also investigated. To do so, the three Trp residues in the RW9 sequence (RRWWRRWRR-NH2) were substituted by other amino acids or by Trp analogues with different physico-chemical properties. Finally, the last part of this thesis focused on the development of new techniques for cytosolic CPPs quantification at physiological temperature, based on the complementation of luminescent proteins

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Nion, Stéphane. "Interaction des lipoproteines de haute densite avec des proteines membranaires : implication dans le transport inverse du cholesterol". Lille 2, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL2P253.

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Perier, Aurélie. "Mécanisme d'insertion membranaire du domaine de translocation de la toxine diphtérique et application à l'immunothérapie anti-tumorale". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2006. http://www.theses.fr/2006MNHN0022.

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Abstract (sommario):

La toxine diphtérique (DT), agent responsable de la diphtérie, est une toxine produite par une bactérie, Corynebacterium diphtheriae. Elle est composée de trois domaines : un domaine catalytique (C), un domaine de translocation (T) et un domaine de liaison au récepteur (R). Après liaison à un récepteur cellulaire, la DT est internalisée par endocytose. Dans l’endosome, l’acidification du pH conduit à un changement de conformation du domaine T qui s'insère dans la membrane de l'endosome et participe à la translocation vers le cytosol du domaine catalytique, toxique pour la cellule. À pH acide, le domaine T adopte un état partiellement replié, caractéristique de l'état molten globule : maintien des structures secondaires, rupture des interactions tertiaires, et exposition au solvant de zones hydrophobes organisées. Cet état est compétent pour s'associer aux membranes. Nous avons montré qu’à mesure que le pH décroît, la protonation d’histidines déclenche la formation de l’état molten globule et la liaison à la membrane. De pH 7 à pH 4, des interactions hydrophobes puis électrostatiques sont séquentiellement requises entre le domaine T et la membrane pour aboutir à un état inséré et fonctionnel. Ces deux types d’interactions impliquent des régions distinctes. La première étape correspond à la liaison du domaine T aux membranes par interactions hydrophobes. L’acidification progressive du milieu conduit dans une seconde étape à une réorganisation structurale du domaine T, contrôlée par une balance d'interactions électrostatiques attractives et répulsives entre les hélices N-terminales amphiphiles et la membrane. Cette étape aboutit à l’acquisition d’une structure insérée, compétente pour transloquer le domaine catalytique dans le cytosol de la cellule. Nous utilisons le domaine T comme une ancre membranaire afin d’accrocher des protéines solubles à la surface de cellules. Cette technique permet de modifier leur surface, et ainsi de manipuler leurs fonctions de signalisation, de liaison, de reconnaissance ou de stimulation. Une des applications possibles est la conception de vaccins contre le cancer. Nous avons donc fusionné une cytokine, le Flt3-Ligand, en position N-terminale du domaine T. Nous montrons que cette technique permet de moduler la communication entre cellules, notamment par des contacts directs entre les cellules porteuses de la cytokine et les cellules cibles portant le récepteur correspondant
The diphtheria toxin (DT), secreted by Corynebacterium diphtheriae, is a protein responsible for the major symptoms of diphtheria. The toxin is organized in three specialized domains: a catalytic domain, a translocation domain and a receptor binding domain. During the intoxication of a cell, the diphtheria toxin binds to a cell surface receptor, is internalized and reaches the endosome. The translocation domain (T) from the toxin interacts with the membrane of the endosome in response to the acidic pH found in this compartment. This process drives then the passage of the catalytic domain of the toxin in the cytoplasm. At acidic pH, the T domain undergoes a conformational change and adopts a partially folded state with characteristics of a molten globule state: it preserves native-like helices, looses tight packing of side chains and exposes hydrophobic clusters to the solvent. This state is competent for membrane interaction. We have found that, as the pH decreases, protonation of histidines was required for the formation of this molten globule state and membrane interaction. The interaction of the T domain with the membrane involves at least two steps. Firstly, the binding at the membrane surface involves hydrophobic interactions of the C-terminal region. Secondly, penetration into the membrane correlates with the reorganization of the N-terminal region in the membrane and is mainly driven by electrostatic interactions. This step leads to a functional inserted state. We used the T domain as a protein membrane anchor for soluble proteins. Attaching proteins to the surface of cells may have applications in biotechnology and cell engineering. Modifying cell surface should allow changing cell signalling, cell adhesion, cell recognition or cell stimulation. One application is the design of anti-cancer vaccines by attachment of cytokines. We have fused the Flt3-ligand to the N-terminus of T domain. We show that this method allows us to modify cell growth by direct contacts between cells

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Kemayo, Koumkoua Patricia. "Structural characterisation of highly specific membrane protein-lipid interactions involved in cellular function". Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF055/document.

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Abstract (sommario):

Les membranes cellulaires sont des systèmes complexes composés de lipides variés qui interagissent avec les protéines pour accomplir une fonction. Leur adressage spécifique dans la cellule est crucial pour le fonctionnement cellulaire. Les vésicules COP (coat protein) sont impliquées dans leur transport dans les premières étapes de la voie de sécrétion. Récemment, une interaction très spécifique a été identifiée entre le domaine transmembranaire de la protéine p24 (p24TMD) abondante dans la membrane des vésicules COP et la sphingomyéline C18:0. Cette spécificité a été identifiée dans le cas d’interaction protéine-protéine et protéine-acide nucléique comme impliquée dans la régulation de fonctions cellulaires, C’est pourquoi nous avons décidé d'étudier sur cette interaction. A cet effet, le p24TMD a été obtenu par synthèse chimique et sa structure étudiée par RMN du solide en présence de la sphingomyèline avec pour but ultime de comprendre la fonction
Cell membranes are complex systems composed of variety of lipids that interacts with proteins to trigger cellular function. The delivery of these lipids to the right compartment is crucial for cells to work efficiently. The coat protein (COP) complex vesicles are involved in lipids traffic in the early stages of the secretory pathway. Recently, a highly specific interaction has been found between the transmembrane domain of p24 protein (p24TMD) abundant in COPI membrane and sphingomyelin C18:0. As such highly specific interaction have been reported for protein-protein and protein-nucleic acid interactions to be involved in regulation of cell functions, we decide to investigate this specific interaction. The p24TMD was obtained chemically and investigated by solid state NMR in presence of sphingomyelin with the ultimately goal to understand the function behind

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El, Kirat-Chatel Karim. "Interaction de la phospholipase D avec des systèmes lipidiques biomimétiques : rôle de l'organisation membranaire sur l'activité de cette enzyme". Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10191.

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Abstract (sommario):

La phospholipase D (PLD) est une enzyme qui catalyse l'hydrolyse des phospholipides, elle participe ainsi au remodelage des membranes biologiques. Deux protocoles de mesure de l'activité PLD de Streptomyces chromofuscus ont été mis au point. L'une est basé sur l'utilisation d'un substrat chromogène hydrosoluble : le bis(paranitrophényl)phosphate. Ce substrat a permis de distinguer les facteurs influençant l'activité enzymatique et ceux permettant la localisation de la PLD à la surface des membranes phospholipidiques. L'autre protocole de dosage de l'activité PLD que nous avons développé est basé sur l'utilisation des monocouches de Langmuir. Cette technique permet de déterminer les propriétés physique des membranes lipidiques. Ainsi, nous avons mis en évidence un lien entre l'activité PLD et la rhéologie de la membrane phospholipidique constituant son substrat naturel. Cette technique a aussi permis de définir les propriétés interfaciales de cette enzyme. Ces protocoles ont été mis au point afin de proposer des outils d'analyse de l'activité de PLD plus complexes comme celles de mammifère. Dans la deuxième partie de ce travail, nous nous sommes intéressés à une activité PLD PIP2- dépendante de cellule eucaryote. Les enzymes responsables de cette activité ne sont pas faciles à purifier et présentent des régulations très fines et complexes. De plus, la membrane plasmique des cellules eucaryotes possède des microdomaines lipidiques dont la composition et les propriétés physiques sont particulières. Nous avons alors recherché une activité PLD PIP2-dépendante au sein des microdomaines préparés à partir de cerveau de porc. Cette activité enzymatique est fortement impliquée dans la signalisation lipidique, sa localisation au sein de ces structures pourrait être liée à sa régulation. Les résultats obtenus ont soulevé plusieurs interrogations sur la signification d'un enrichissement en activité PLD PIP2-dépendante dans les microdomaines

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Nicolas, Virginie. "Interaction du complexe membranaire RH avec le squelette erythrocytaire spectrine-dépendant : caractérisation moléculaire et altération dans des phénotypes variants". Paris 7, 2004. http://www.theses.fr/2004PA077132.

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Bornert, Olivier. "Caractérisation moléculaire et structurale de la famille des protéines GASP". Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01024201.

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Abstract (sommario):

Les RCPG sont exprimés dans tous types de tissus et sont impliqués dans la régulation de nombreux processus biologiques et ont pour rôle de capter un vaste panel de stimuli extracellulaires qu'ils transmettent à l'intérieur de la cellule. Récemment, le laboratoire a identifié une nouvelle famille de dix protéines, les GASP, qui interagissent avec les RCPG et moduleraient leur trafic intracellulaire. Alors que GASP-1 est le membre de cette famille le mieux caractérisé et que son interaction avec de nombreux RCPG soit documentée, peu d'informations sont disponibles sur les modalités d'interaction de cette protéineavec les RCPG au niveau moléculaire. La première partie de ce projet de thèse a consisté à étudier les modalités d'interaction entre les GASPs et les RCPG au niveau moléculaire. Nous avons ainsi pu montrer à l'aide de techniques biochimiques et biophysiques, l'importance d'un motif répété et conservé de 15 acides aminés pour l'interaction de GASP-1 avec divers RCPG. Par la suite, les résultats obtenus ont été exploités pour mettre en place un essai de criblage qui nous a permis d'identifier des petites molécules capables de perturber l'interaction entre GASP-1 et le récepteur beta-2 adrénergique. Enfin, l'absence de données structurales sur les protéines de la famille GASP nous a ensuite poussé à la réalisation d'études structurales de ces protéines à la fois par cristallographie et par RMN. Bien que les résultats obtenus ne nous aient pas encore permis d'obtenir la structure de ces protéines, des expériences préliminaires de RMN ont permis deconfirmer l'implication des acides aminés tryptophanes présents au sein des motifs GASP dans l'interaction avec les RCPG.

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Vamparys, Lydie. "Exploration de la reconnaissance de la courbure membranaire par le motif ALPS". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00934412.

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Abstract (sommario):

Certains processus biologiques tels que le transport vésiculaire sont régulés par des motifs qui guident les protéines vers les membranes courbées. L'un d'entre eux est le motif ALPS (Amphipathic Lipid Packing Sensor) qui reconnaît les défauts de packing provoqués par la courbure convexe de la membrane. Dans ce travail, nous combinons des simulations de dynamique moléculaire (DM) et des expériences de dichroïsme circulaire (CD) pour comprendre ce phénomène à l'échelle moléculaire. Les simulations de DM nous ont permis de caractériser et de quantifier les défauts de packing entre les lipides. Nous montrons que les défauts de packing provoqués par la courbure membranaire sont similaires à ceux provoqués par l'introduction de lipides coniques dans une bicouche plate composée de lipides cylindriques. En examinant l'interaction du motif ALPS avec une membrane contenant de tels défauts, nous montrons que l'insertion précoce de ce motif à la membrane est guidée par l'insertion de ses gros résidus hydrophobes dans des défauts pré-existants. Les expériences de CD et les simulations de DM avec échanges de répliques indiquent que les défauts facilitent le repliement du motif ALPS en une hélice alpha partielle. Enfin, les expériences de CD nous ont permis d'explorer la thermodynamique d'insertion du motif ALPS en fonction de la composition lipidique. Notre travail suggère que la composition de séquence particulière du motif ALPS ainsi que son faible taux d'hélicité jouent un rôle dans la reconnaissance des défauts de packing, donc de la courbure.

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Samson, Damien. "Interaction d’Engrailed avec des partenaires biologiques : FoxA2 et membranes lipidiques". Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS592.

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Abstract (sommario):

Les homéoprotéines constituent une classe majeure de facteurs de transcription active durant le développement et à l’âge adulte. Ces protéines sont caractérisées par la présence d’un domaine de 60 résidus composé de 3 hélices, appelé homéodomaine. En plus de leurs interactions avec l’ADN, il a été montré que l’homéodomaine de nombreuses homéoprotéines interagissait avec des protéines à domaine forkhead. Nous avons développé un protocole d’expression et de purification d’un partenaire d’Engrailed, FoxA2. Le domaine forkhead de FoxA2 a été attribué grâce à des expériences RMN triple résonnance et ses propriétés conformationnelles et dynamiques ont été caractérisées en solution. Différentes techniques biophysiques ont été utilisées afin d’étudier l’interaction entre ces deux protéines. De façon inattendue, les études RMN couplées à la fluorescence du tryptophane ne montrent aucune interaction entre Engrailed et FoxA2, remettant en cause l’existence d’une interaction directe entre les membres de ces deux familles de protéines. Les homéodomaines sont également capables de traverser la membrane plasmique de façon non conventionnelle. Nous avons analysé la conformation de l’homéodomaine d’Engrailed 2 (En2HD) en utilisant des bicelles comme mime des membranes plasmiques. Les études RMN de En2HD montrent un changement de conformation dirigé par la présence de lipides anioniques conduisant au dépliement de l’homéodomaine. Malgré la perte de la structure tertiaire, les éléments de structure secondaire sont très fortement préservés dans un environnement membranaire anionique. Ces données suggèrent que les interactions électrostatiques avec la membrane seraient déterminantes non seulement pour procurer une affinité pour les membranes, mais également pour induire un changement conformationnel de l’homéodomaine, permettant ainsi l’interaction des résidus basiques avec les lipides et l’ancrage membranaire de Trp-48
Homeoproteins constitute a major class of transcription factors active throughout development and during adulthood. They are all characterized by a conserved 60 residue, three helix domain called homeodomain. In addition to interacting with DNA, the homeodomain of many homeoproteins has been shown to interact with forkhead domain containing proteins. An expression and purification protocol was developed for the protein partner of Engrailed, FoxA2. FoxA2 forkhead domain has been assigned by triple resonance NMR spectroscopy and its conformation and dynamic properties were characterized in solution. Different biophysical techniques were used to investigate the interaction between those two proteins. Unexpectedly, NMR studies together with tryptophan fluorimetry showed no interactions between Engrailed and FoxA2, questioning the existence of a direct interaction between those two protein families. Homeodomain can also translocate across biological membranes by unconventional mechanisms. We have analysed the conformation of Engrailed 2 homeodomain (En2HD) using bicelles as a membrane mimetic environment. NMR studies of En2HD show that a conformational transition is driven by the presence of anionic lipids leading to homeodomain unfolding. Despite the loss of the native three-dimensional structure, near-native helical secondary structures are maintained in anionic membrane environments. Data suggest that electrostatic interactions with membrane may be determinant not only in providing membrane affinity but also in inducing a conformational change in homeodomain structure enabling optimal interactions of basic residues with lipids and membrane anchoring of Trp-48

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Martinez, Denis. "Rôles des phosphoinositides dans l'intéraction membranaire de la protéine Rgd1 et la croissance polarisée des levures : étude structurale et interaction par RMN et cristallographie". Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0369/document.

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Abstract (sommario):

Les phosphoinositides sont des molécules régulatrices présentes à l'interface membrane-cytosol, impliquées dans la transduction du signal, le trafic membranaire ainsi que l'organisation du cytosquelette. Ces lipides recrutent non seulement diverses protéines vers des compartiments spécifiques, mais régulent aussi leur activité enzymatique. Chez la levure Saccharomyces cerevisiae, ils interagissent directement avec le domaine RhoGAP de la protéine Rgd1, identifiée comme un activateur commun aux GTPases Rho3 et Rho4. Ces 2 protéines, respectivement impliquées dans la croissance polarisée et la cytocinèse, voient leur activité GTPasique exacerbée en présence de Rgd1pet des PIPs. L'objectif de cette thèse était comprendre à l'échelle moléculaire le processus unique d'activation de RhoGAP par les PIPs. Pour ce faire, nous avons réalisé l'étude structurale de RhoGAP par cristallographie couplée à la RMN en solution. Nos résultats montrent que le domaine possède les éléments essentiels à l'activation des protéines Rho. L'interaction avec les PIPs a été suivie par RMN en présence de PI(4)P et de PI(4,5)P2, respectivement localisés dans les vésicules de sécrétion et à la membrane plasmique. Nos résultats révèlent un site de liaison commun aux PIPs dans une région non conservée chez les domaines RhoGAP. L'affinité des complexes, de l'ordre de la centaine de micromolaires suggèrent qu'in vivo l'interaction soit transitoire et réversible avec les PIPs. La sélectivité de l'interaction se ferait donc de façon spatio-temporelle, au niveau des vésicules de sécrétion pour la croissance polarisée et de la membrane plasmique pour la cytocinèse
Phosphoinositides act as regulatory and signalling molecules at the membrane-cytosol interface in signal transduction, membrane traffic and cytoskeleton organization. These lipids recruit several proteins to specific compartments, but also regulate their activity. In the yeast Saccharomycescerevisiae, they directly bind the Rgd1-RhoGAP domain, that stimulates the GTPase activity of bothRho3p and Rho4p. The GTPase activity of these two Rho proteins, respectively involved in the polarized growth and cytokinesis of the yeast, is enhanced with the presence of Rgd1p and PIPs. The main objective of this thesis is to understand the PIP-RhoGAP interaction at the molecular level. In order to do that, we coupled X-ray structure determination to solution NMR spectroscopy on the isolated RhoGAP domain. Our results show that the domain contains the conserved elements that would usually confer the catalytic GTPase activation. We us e liquid-state NMR spectroscopy to follow the interaction with PI(4)P and PI(4,5)P2, respectively found in secretion vesicles and the plasma membrane. Our study reveals a common binding site for both PIPs in a non-conserved region in the RhoGAP domain family. We measured sub-millimolar binding affinity for PIPs. Such moderate binding affinities are consistent with the biological requirement for reversible complex formation. The selectivity of the interaction could be made in a spatio temporal way, on the secretion vesicles during polarized growth and at the plasma membrane during cytokinesis

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Turkcan, Silvan. "Interaction toxine-cellule étudiée par imagerie de nanoémetteurs individuels". Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00608124.

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Abstract (sommario):

La membrane cellulaire est une partie vitale de la cellule dont l'architecture joue un rˆole crucial dans de nombreux processus cellulaires, comme la signalisation et le trafic, et dans diverses pathologies. Cette th'ese vise 'a sonder l'architecture membranaire via le mouvement de deux r'ecepteurs membranaires qui sont exploit'es par des toxines bact'eriennes. Les progr'es r'ecents des techniques de microscopie optique ont montr'e que certains r'ecepteurs membranaires ne diffusent pas librement dans la membrane, mais sont confin'es ou diffusent de fa¸con anomale. Actuellement, plusieurs mod'eles con- courent pour expliquer le confinement des r'ecepteurs, tel que le mod'e le Picket-Fence, les radeaux lipidiques et les agr'egats de prot'eines. Pour sonder la membrane, des nanoparticules (Y0.6Eu0.4VO4) dop'ees avec des lan- thanides sont coupl'ees 'a deux toxines peptidiques diff'erentes formant des pores dans la membrane, la toxine α de C. septicum et la toxine ǫ de C. perfingens. Le suivi de r'ecepteurs individuels sur lesquels sont fix'ees des toxines marqu'ees dans la mem- brane apicale de cellules MDCK avec un microscope 'a champ large permet de d'etecter le mouvement du r'ecepteur avec une r'esolution meilleure que la limite de diffrac- tion. Les r'ecepteurs de la toxine α et ǫ montrent une diffusion confin'ee avec des coefficients de diffusion similaires de 0.16 ± 0.14 µm2/s dans des domaines stables de 0.5 µm2. Pour analyser les trajectoires des r'ecepteurs, nous avons mis en oeuvre une nouvelle technique bas'ee sur une m'ethode d'inf'erence. Notre seule hypoth'ese est que le r'ecepteur se d'eplace selon l''equation de Langevin. Cette m'ethode exploite l'ensemble de l'information stock'ee dans la trajectoire et la qualit'e des valeurs extraites est v'erifi'ee par des simulations. Les deux r'ecepteurs sont confin'es dans un potentiel de type ressort avec une raideur de 0.45 pN/µm. Des exp'eriences apr'es d'epl'etion du cholest'erol par la cholest'erol oxydase et apr'es la d'epolym'erisation du cytosquelette par latrunculin B montrent que le confinement des r'ecepteurs individuels d'epend du taux de cholest'erol et que la d'epolym'erisation de l'actine n'influence pas le confinement. En utilisant la nanoparticule coupl'ee aux toxines comme un amplificateur de la force hydrodynamique applique'e par un flux liquide, nous avons mesur'e la r'eponse du r'ecepteur 'a une force ext'erieure. Les r'esultats indiquent une fixation des domaines de confinement sur le cy- tosquelette. Enfin, un mod'ele pour le confinement du r'ecepteur est propos'e, bas'e sur le couplage hydrophobe entre le r'ecepteur et la bicouche lipidique qui l'entoure. Ce mod'ele permet d'expliquer le potentiel de type ressort 'a l'int'erieur du domaine de confinement.

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Jamecna, Denisa. "Une région intrinsèquement désordonnée dans OSBP contrôle la géometrie et la dynamique du site de contact membranaire". Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4229.

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Abstract (sommario):

La protéine OSBP est un transporteur de lipides qui régule la distribution cellulaire du cholestérol. OSBP comprend un domaine PH, deux séquences « coiled coil », un motif FFAT (deux phénylalanines dans un environement acide), et un domaine de liaison de lipides (ORD) à son extrémité C-terminale. Le domaine PH interagit avec le PI(4)P et la petite protéine G Arf1-GTP au niveau du Golgi, alors que le motif FFAT interagit avec la protéine VAP-A, résidente du réticulum endoplasmique (RE). En liant simultanément tous ces déterminants, OSBP stabilise des sites de contact membranaire entre RE et Golgi, permettant ainsi un contre-échange cholestérol / PI(4)P par l'ORD. OSBP contient également une longue séquence N-terminale d’environ 80 aa, intrinsèquement désordonnée, composée principalement de glycine, proline et d'alanine. Nous démontrons que la présence de ce N-terminus désordonné augmente le rayon de Stoke de OSBP tronquée du domaine ORD, et limite sa densité d’association sur la membrane portant le PI(4)P. La protéine dépourvue du N terminus favorise l'agrégation symétrique des liposomes PI(4)P (mimant la membrane du Golgi) par les deux domaines PH du dimère OSBP, alors que la présence de la séquence désordonnée empêche cette association symétrique. De même, nous observons que la distribution d’OSBP sur la membrane de vésicules unilamellaires géantes (GUV) varie selon la présence ou l'absence du N-terminus. En présence de la séquence désordonnée, la protéine est répartie de manière homogène sur toute la surface du GUV, alors que la protéine sans N-terminal a tendance à s'accumuler à l'interface entre deux GUV de type Golgi. Cette accumulation locale ralentit fortement la mobilité de la protéine à l’interface. Un effet similaire du N-terminal sur la dynamique des protéines est observé lorsque l’association de membranes de type ER et Golgi est assuré par des protéines monomériques (dépourvue du coiled coil) en présence de Vap-A. Les résultats de nos expériences in vitro ont été confirmés en cellules vivantes, où la séquence intrinsèquement désordonnée contrôle le recrutement d’OSBP sur les membranes Golgiennes, sa mobilité et sa dynamique d’activité au cours des cycles de transfert de lipides. La plupart des protéines de la famille d’OSBP contiennent des séquences N-terminales de faible complexité, suggérant un mécanisme général de régulation
Oxysterol binding protein (OSBP) is a lipid transfer protein that regulates cholesterol distribution in cell membranes. OSBP consists of a pleckstrin homology (PH) domain, two coiled-coils, a “two phenylalanines in acidic tract” (FFAT) motif and a C-terminal lipid binding OSBP-Related Domain (ORD). The PH domain recognizes PI(4)P and small G protein Arf1-GTP at the Golgi, whereas the FFAT motif interacts with the ER-resident protein VAP-A. By binding all these determinants simultaneously, OSBP creates membrane contact sites between ER and Golgi, allowing the counter-transport of cholesterol and PI(4)P by the ORD. OSBP also contains an intrinsically disordered ~80 aa long N-terminal sequence, composed mostly of glycine, proline and alanine. We demonstrate that the presence of disordered N-terminus increases the Stoke’s radius of OSBP truncated proteins and limits their density and saturation level on PI(4)P-containing membrane. The N-terminus also prevents the two PH domains of OSBP dimer to symmetrically tether two PI(4)P-containing (Golgi-like) liposomes, whereas protein lacking the disordered sequence promotes symmetrical liposome aggregation. Similarly, we observe a difference in OSBP membrane distribution on tethered giant unilamellar vesicles (GUVs), based on the presence/absence of N-terminus. Protein with disordered sequence is homogeneously distributed all over the GUV surface, whereas protein without N-terminus tends to accumulate at the interface between two PI(4)P-containing GUVs. This protein accumulation leads to local overcrowding, which is reflected by slow in-plane diffusion. The effect of N-terminus is also manifested in monomeric OSBPderived proteins that tether ER-like and Golgi-like membranes in the presence of VAP-A. Findings from our in vitro experiments are confirmed in living cells, where N-terminus controls the recruitment of OSBP on Golgi membranes, its motility and the on-and-off dynamics during lipid transfer cycles. Most OSBP-related proteins contain low complexity N-terminal sequences, suggesting a general effect

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Wolf, Justine. "Biophysical investigations of the LAH4 family peptides : enhancer of gene delivery, from peptide-peptide interactions to peptide-membrane interactions". Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAF037/document.

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Abstract (sommario):

Les peptides de la famille du LAH4 sont des peptides cationiques capables de se replier en hélice α amphiphile. Ces peptides sont riches en histidines ce qui permet de moduler les interactions de ces peptides de manière pH dépendante et dans une gamme physiologique. Leurs capacités à interagir et perturber les membranes ont été utilisées pour divers applications biologique, et notamment pour l'amélioration de systèmes de transport de gènes.Le travail de cette thèse a été divisé en trois parties dans le but de caractériser de manière biophysique les différentes interactions ayant lieu lors de la livraison du système de transport de gènes à l’intérieur d’une cellule. L’interaction peptide-peptide : avec l’étude de l’agrégation en fibrilles de la VF1 ; l’interaction peptide-membrane : avec l’effet du LAH4L1 en présence de membranes ; et l’interaction peptide-ADN : avec le suivit de l’interaction entre le LAH4L1 et de l'ADN
The LAH4 family consists of cationic amphiphilic peptides with propensity to fold in α-helical secondary structures. They contain histidines allowing the modulation of their interactions in a pH dependent manner in the physiological range. In membranes, at neutral or acidic pH the peptide assumes a transmembrane or an in planar configuration, respectively.In the field of gene delivery systems, peptides like LAH4 are used. They are able to firstly interact with different cargoes in order to form stable complexes, then interact with the cell membrane, and finally, promote to escape from the endosome.This PhD has been divided into three parts in order to characterize, with biophysical methods, the interactions occurring during the delivery of these gene systems: peptide-peptide interactions with a focus on the study of VF1 fibre formation; peptide-membrane interactions: with the investigation of the effect of LAH4L1 in different membranes; and peptide-DNA interactions, where the interactions of LAH4L1 with a small DNA fragment were measured

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Delevoye, Cédric. "Identification de protéines sécrétées par Chlamydia et étude fonctionnelle d'une protéine insérée dans la membrane de la vacuole, à l'interface entre les bactéries et leur hôte". Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112017.

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Abstract (sommario):

Les Chlamydia sont des bactéries intracellulaires strictes dont trois espèces sont pathogènes pour l'Homme. Elles sont responsables, selon les souches, d'infections oculaires et génitales et d'infections respiratoires. Après avoir induit leur propre entrée, les bactéries se développent dans un compartiment délimité par une membrane, appelé inclusion. Au cours du cycle infectieux, les bactéries transloquent, par leur appareil de sécrétion de type trois (STT), des protéines dont certaines s'ancrent dans la membrane de l'inclusion où elles sont en contact avec le cytosol de la cellule hôte, les protéines Inc. Mon travail de thèse a porté sur les protéines bactériennes sécrétées, au cours du cycle infectieux, dans la cellule hôte. Une approche globale nous a permis d'identifier de 24 nouvelles protéines de Chlamydia sécrétées par l'appareil de STT. Ce travail a ouvert la voie à l'étude fonctionnelle de ces protéines bactériennes qui sont en contact avec l'hôte. De manière plus spécifique, nous avons étudié la fonction d'une protéine de l'inclusion, IncA, au cours du cycle infectieux. Nous avons montré que IncA présente des similitudes structurales et fonctionnelles avec les protéines eucaryotes, les SNAREs, facteurs essentiels de la fusion des membranes cellulaires. IncA interagit dans un modèle cellulaire, et in vitro, avec certaines SNAREs. De plus, dans des expériences de fusion de liposomes in vitro, la fusion membranaire induite par un complexe SNARE des endosomes tardifs est inhibée par IncA. Ce travail a permis de proposer que IncA puisse mimer les SNAREs et participer au détournement du trafic intracellulaire induit par Chlamydia
Chlamydiae are obligate intracellular pathogens of humans and animals. Depending on the species, they are responsible for ocular and genital infections, and respiratory diseases. After inducing their own entry, the bacteria develop in a membrane-bound compartment, called the inclusion. During the infectious cycle, they translocate a subset of proteins via a type three secretion (TTS) apparatus into the host cytosol. Among these, the Inc proteins remain anchored in the inclusion membrane where they face the host cytosol. My work has focused on bacterial proteins secreted into the host cell. By a global approach, we have identified 24 new proteins secreted by the TTS apparatus of Chlamydia. This work has opened the functional studies of these bacterial proteins that are in contact with the host cell cytosol. More specifically, we have studied the function of an inclusion protein, IncA. We have shown that IncA, from different chlamydial species, share structural and functional homologies with the SNARE family of eukaryotic proteins, which are essential factors for cellular membrane fusion events. We have shown that IncA interact with SNAREs in both a cellular and an in vitro model. Moreover, in liposome fusion assays, IncA inhibit membrane fusion induced by a cognate SNARE complex specific from the late endosomal compartment. We propose that IncA, by mimicking SNAREs proteins, participate in the control of the interactions between the inclusion membrane and intracellular compartments of the host cell

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Spira, Afchain Agathe. "Étude des relations structure-fonction du transporteur mitochondrial d’ADP/ATP et de ses interactions avec d’autres protéines membranaires mitochondriales". Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10107.

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Abstract (sommario):

La mitochondrie, organite présent chez toutes les cellules eucaryotes aérobies, est délimitée par deux membranes qui compartimentent des fonctions physiologiques essentielles. La membrane interne est une barrière que les métabolites ne peuvent franchir que grâce à des protéines spécifiques, dont le transporteur mitochondrial d’ADP/ATP. Un premier volet de cette thèse s’attache à la purification du transporteur bovin en complexe avec l’acide bongkrékique. Il s’inscrit dans le cadre des approches précédemment engagées au laboratoire, qui visent à résoudre la structure tridimensionnelle du transporteur bloqué dans différentes conformations impliquées lors de l’échange des nucléotides. Les résultats obtenus indiquent que ce complexe se dissocie lors de sa purification : il nous faut donc envisager d’autres stratégies pour le stabiliser avant d’en tenter la cristallisation. Les deux autres volets concernent deux protéines mitochondriales susceptibles d’interactions fonctionnelles avec le transporteur de la levure Saccharomyces cerevisiae. Ainsi, une protéine membranaire nommée yOm14, située dans la membrane externe des mitochondries, a été caractérisée et son interaction physique avec le transporteur clairement démontrée. La seconde protéine est la porine de levure yVDAC1, qu’une abondante littérature décrit comme étant un partenaire du transporteur. Elle a été purifiée en mettant en œuvre des méthodologies complémentaires, détaillées dans ce mémoire. Des essais de cristallisation vont désormais pouvoir être entrepris dans le but de résoudre sa structure tridimensionnelle et de pouvoir rechercher ainsi les bases moléculaires de son interaction avec le transporteur d’ADP/ATP
Mitochondria are organelles found in every aerobic eukaryotic cell. They are surrounded by two membranes which compartmentalize essential physiological functions. The inner membrane forms a barrier that metabolites cannot cross without specific proteins such as the mitochondrial ADP/ATP carrier. The first part of this work deals with the purification of the bovine carrier complexed with bongkrekic acid. It follows on from previous studies carried out in our laboratory, whose aim was to solve the three-dimensional structure of the carrier locked in the different conformations involved in the nucleotide exchange. This complex appeared to dissociate during purification, so other strategies need to be designed to stabilize the complex before cristallisation trials. The two other parts of this work focus on two mitochondrial proteins which may interact functionally with the yeast Saccharomyces cerevisiae carrier. A membrane protein named yOm14, located in the mitochondrial external membrane, was characterized and its interaction with the carrier was clearly demonstrated. In addition, the yeast porin yVDAC1, which has previously been described as a carrier partner, was purified by setting up complementary methods detailed in this report. It will now be possible to carry out cristallisation trials, in order to solve the three-dimensional structure of the porin and to determine the molecular basis of its interaction with the ADP/ATP carrier

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Freulet-Marrière, Marie-Anne. "La porine majoritaire OprF de Pseudomonas fluorescens : structure, interactions avec le lipopolysaccharide et rôles biologiques en fonction de la température de croissance". Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES053.

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Abstract (sommario):

La porine majoritaire OprF de P. Fluorescens MF0 présente une taille de canal trois fois plus élevée lorsqu'elle est purifiée de bactéries cultivées à 28°C (OprF28) qu'à 8°C (OprF8) (Dé et al. , 1997). Cette étude suggère que ce phénomène est physiologique car il est retrouvé pour la porine OprF purifiée selon deux protocoles, avec ou sans détergent. La recherche de la variation de structure de la porine, susceptible d'expliquer cette modification du comportement ionophore en fonction de la température de culture, révèle que l'OprF8 et l'OprF28 présentent toutes deux la même structure primaire et secondaire. Cependant, leur structure tertiaire est différente et la partie C-terminale (177 à 302 acides aminés) constitue la région modulatrice du canal en fonction de la température de culture. Cette région ne joue aucun rôle dans la taille du canal à 8°C, mais entraînerait à 28°C une ouverture trois fois plus importante. Une molécule de LPS est fortement associée à la partie C-terminale protéique et 6 à 12 molécules de LPS interagissent faiblement avec les porines natives. Le LPS, qui présente une variation du degré de phosphorylation en fonction de la température de culture dont il est issu, pourrait, grâce à ses interactions fortes avec la porine, conférer des contraintes à la partie C-terminale protéique et induire l'ouverture du canal à 28°C. Enfin, l'étude des fonctions biologiques de la porine OprF de P. Fluorescens MF37 et OE28-3, par comparaison des souches sauvages avec des mutants délétés pour la porine OprF, révèle l'implication de cette dernière dans le maintien de la morphologie bactérienne et dans la croissance dans des milieux de faible osmolarité. Cependant, la porine majoritaire OprF ne semble pas constituer la voie de passage privilégiée des antibiotiques, notamment de type β-lactamine au travers de la membrane externe.

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Essaid, Donia. "Photosensibilisateurs pour la thérapie photodynamique (PDT) des cancers : impact des modifications structurales sur leur interaction avec des membranes". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS042/document.

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Abstract (sommario):

La photothérapie dynamique (PDT) consiste à injecter un photosensibilisateur (PSr) au patient, puis à illuminer sa tumeur. En présence d’oxygène, le PSr activé entraîne la formation d’oxygène singulet cytotoxique. Nos collaborateurs à l’Institut Curie ont synthétisé des dérivés porphyriniques glycoconjugués(TPP) pour traiter le rétinoblastome par PDT.Des études de caractérisation de ces TPP in vitro ont montré une internalisation dans la cellule par voie passive. C’est dans ce contexte que nous avons analysé l’interaction de certaines TPP avec les lipides membranaires.Dans un premier temps, cette interaction a été étudiée par une approche chromatographique sur des colonnes C18/C8, PolarTec, HILIC et IAM. Nous avons démontré une variation de l’interaction selon la structure des TPP. Par la suite, nous avons mis en évidence par DSC, les changements d’organisation de bicouches phospholipidiques produits par deux TPP d’intérêt, et déterminé par FTIR-ATR, la localisation de la perturbation au niveau des têtespolaires ou des chaines aliphatiques des lipides.Cette approche a été poursuivie par l’évaluation de la localisation des TPP à l’échelle cellulaire,par microspectroscopie IR couplée au rayonnement synchrotron. Une discrimination des TPP a été mise en évidence par des outils chimiométriques pour les cellules Y79, mais pas pour les lignées WERI-Rb1 ni ARPE-19. Afin de développer un modèle membranaire artificielde rétinoblastome, nous avons réalisé par spectrométrie de masse (Orbitrap) une analyse lipidomique approfondie des phospholipides des membranes plasmiques et mitochondriales des lignées Y79 et ARPE-19,. Nous avons analysé les propriétés visco-élastiques des extraits membranaires et proposé un modèle artificiel complexe mimant au moins partiellement ces propriétés. Ce modèle pourrait permettre le criblage in vitro des TPP
Photodynamic therapy (PDT) is atreatment modality in which a photosensitizer(PSr) is injected to a patient. Then the tumor isilluminated with a laser. The excited PSrinduces the production of cytoxic singletoxygen. Our collaborators at the Institut Curiehave synthesized glycoconjugated tetraphenylporphyrins(TPP) for the treatment ofretinoblastoma by PDT. These compoundswere characterized in vitro and studies showedthat the most promising porphyrin crossed thecell membrane by passive transport. It is in thiscontext that this research was developed: theobjective was to study the interaction of aseries of porphyrins with membrane lipids.Firstly, porphyrin interaction with lipids wasstudied by a chromatographic approach onC18/C8, PolarTec, HILIC and IAM columns.Results showed a variation in the interactionaccording to porphyrin structures.Then, we demonstrated the effect of two TPPson phospholipid bilayers organization by DSC,and determined the localization of thisinteraction (polar heads or lipid aliphaticchains) by FTIR-ATR. The effect of TPPs onlipids and proteins was studied at the cellularlevel by IR microspectroscopy coupled withsynchrotron radiation. A discrimination ofporphyrins could be made by chemometrictools for Y79 cells but not for WERI-Rb1 norARPE-19 ones. In order to develop an artificialmembrane model, we performed lipidomicanalysis by mass spectrometry (Orbitrap) ofplasma and mitochondrial lipid membranes ofY79 and ARPE-19 cells. We determined theviscoelastic properties of lipid extracts andproposed an artificial lipid model partiallymimicking these viscoelastic properties. Thismodel could allow TPP screening in vitro

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Jamecna, Denisa. "Une région intrinsèquement désordonnée dans OSBP contrôle la géometrie et la dynamique du site de contact membranaire". Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018AZUR4229/document.

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Abstract (sommario):

La protéine OSBP est un transporteur de lipides qui régule la distribution cellulaire du cholestérol. OSBP comprend un domaine PH, deux séquences « coiled coil », un motif FFAT (deux phénylalanines dans un environement acide), et un domaine de liaison de lipides (ORD) à son extrémité C-terminale. Le domaine PH interagit avec le PI(4)P et la petite protéine G Arf1-GTP au niveau du Golgi, alors que le motif FFAT interagit avec la protéine VAP-A, résidente du réticulum endoplasmique (RE). En liant simultanément tous ces déterminants, OSBP stabilise des sites de contact membranaire entre RE et Golgi, permettant ainsi un contre-échange cholestérol / PI(4)P par l'ORD. OSBP contient également une longue séquence N-terminale d’environ 80 aa, intrinsèquement désordonnée, composée principalement de glycine, proline et d'alanine. Nous démontrons que la présence de ce N-terminus désordonné augmente le rayon de Stoke de OSBP tronquée du domaine ORD, et limite sa densité d’association sur la membrane portant le PI(4)P. La protéine dépourvue du N terminus favorise l'agrégation symétrique des liposomes PI(4)P (mimant la membrane du Golgi) par les deux domaines PH du dimère OSBP, alors que la présence de la séquence désordonnée empêche cette association symétrique. De même, nous observons que la distribution d’OSBP sur la membrane de vésicules unilamellaires géantes (GUV) varie selon la présence ou l'absence du N-terminus. En présence de la séquence désordonnée, la protéine est répartie de manière homogène sur toute la surface du GUV, alors que la protéine sans N-terminal a tendance à s'accumuler à l'interface entre deux GUV de type Golgi. Cette accumulation locale ralentit fortement la mobilité de la protéine à l’interface. Un effet similaire du N-terminal sur la dynamique des protéines est observé lorsque l’association de membranes de type ER et Golgi est assuré par des protéines monomériques (dépourvue du coiled coil) en présence de Vap-A. Les résultats de nos expériences in vitro ont été confirmés en cellules vivantes, où la séquence intrinsèquement désordonnée contrôle le recrutement d’OSBP sur les membranes Golgiennes, sa mobilité et sa dynamique d’activité au cours des cycles de transfert de lipides. La plupart des protéines de la famille d’OSBP contiennent des séquences N-terminales de faible complexité, suggérant un mécanisme général de régulation
Oxysterol binding protein (OSBP) is a lipid transfer protein that regulates cholesterol distribution in cell membranes. OSBP consists of a pleckstrin homology (PH) domain, two coiled-coils, a “two phenylalanines in acidic tract” (FFAT) motif and a C-terminal lipid binding OSBP-Related Domain (ORD). The PH domain recognizes PI(4)P and small G protein Arf1-GTP at the Golgi, whereas the FFAT motif interacts with the ER-resident protein VAP-A. By binding all these determinants simultaneously, OSBP creates membrane contact sites between ER and Golgi, allowing the counter-transport of cholesterol and PI(4)P by the ORD. OSBP also contains an intrinsically disordered ~80 aa long N-terminal sequence, composed mostly of glycine, proline and alanine. We demonstrate that the presence of disordered N-terminus increases the Stoke’s radius of OSBP truncated proteins and limits their density and saturation level on PI(4)P-containing membrane. The N-terminus also prevents the two PH domains of OSBP dimer to symmetrically tether two PI(4)P-containing (Golgi-like) liposomes, whereas protein lacking the disordered sequence promotes symmetrical liposome aggregation. Similarly, we observe a difference in OSBP membrane distribution on tethered giant unilamellar vesicles (GUVs), based on the presence/absence of N-terminus. Protein with disordered sequence is homogeneously distributed all over the GUV surface, whereas protein without N-terminus tends to accumulate at the interface between two PI(4)P-containing GUVs. This protein accumulation leads to local overcrowding, which is reflected by slow in-plane diffusion. The effect of N-terminus is also manifested in monomeric OSBPderived proteins that tether ER-like and Golgi-like membranes in the presence of VAP-A. Findings from our in vitro experiments are confirmed in living cells, where N-terminus controls the recruitment of OSBP on Golgi membranes, its motility and the on-and-off dynamics during lipid transfer cycles. Most OSBP-related proteins contain low complexity N-terminal sequences, suggesting a general effect

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Furlan, Aurélien. "Interactions entre les tannins et les lipides : impact possible sur le goût du vin". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01053813.

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Abstract (sommario):

Lors de la dégustation d'un vin, les tannins sont responsables de deux propriétés gustatives, l'amertume et l'astringence, respectivement dues à des associations avec les protéines salivaires et les récepteurs au goût amer. Néanmoins, leurs intensités perçues en bouche vont dépendre de multiples facteurs, notamment la présence de molécules externes aux complexes tannin-protéine tel que les lipides, qu'ils soient situés au niveau des membranes buccales ou issus de l'alimentation. L'objectif de cette thèse a ainsi été d'examiner l'impact des lipides sur ces sensations organoleptiques. Pour ce faire, cette étude, réalisée principalement par RMN, s'est intéressée aux interactions tannin-lipide sur des modèles de membranes buccales et d'émulsions de gouttelettes lipidiques. Nous avons pu alors étudier l'interaction tannin-lipide en termes de localisation, d'affinité et de dynamique. Nos résultats montrent dans un premier temps une localisation du tannin à l'interface de tous les modèles utilisés. En outre, l'insertion de tannins au niveau des vésicules multilamellaires, modèle utilisé pour mimer les membranes buccales, entraîne une fluidification de ce système lipidique. Il a été montré que cet effet fluidifiant dépend de la structure du tannin, de la présence d'éthanol et de la teneur en cholestérol du système lipidique. Enfin, un protocole permettant d'obtenir les constantes d'associations tannin-lipide par RMN a été établi. Ces dernières se sont révélées du même ordre de grandeur que celles relatives aux interactions tannin-protéine salivaire. Ces résultats montrent que les lipides auraient une influence d'une part sur l'astringence via une compétition entre les interactions tannin-lipide et les interactions tannin-protéines salivaires et d'autre part sur l'amertume en perturbant la dynamique de la membrane, ce qui pourrait induire une perturbation des récepteurs gustatifs.

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Dalbon, Pascal. "La protéine mitochondriale de transport des adénine-nucléotides : localisation des sites nucléotidiques par photomarquage, étude de la topographie membranaire de la chaîne polypeptidique à l'aide d'anticorps anti-peptides synthétiques". Grenoble 1, 1987. http://www.theses.fr/1987GRE10121.

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Mahlberg, Florence. "Les sites membranaires de liaison specifiques des hdl : caracterisation du ligand, aspects fonctionnels". Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077223.

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Abstract (sommario):

Les lipoproteines de haute densite (hdl) jouent un role protecteur contre l'atherosclerose, en partie en captant le cholesterol des tissus peripheriques, est ensuite catabolise dans le foie ou dans les tissus steroidrogenes. L'existence de sites membranaire de liaison specifique des hdl, distincts des recepteurs apob/e et apoe, pourraient etre impliques dans les echanges de cholesterol entre hdl et les tissus hepatiques et peripheriques. Ces sites ne sont pas regules, et leur intervention au niveau des tissus peripheriques dans l'efflux du cholesterol cellulaire en presence de hdl n'est pas limitante

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Rebaud, Samuel. "Étude de l'interaction d'une famille de protéines myristoylées, les Visinin-Like Proteins, avec des membranes biomimétiques et développement d'un nouveau modèle membranaire dédié à l'étude de l'interaction protéine / lipide". Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10035.

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Abstract (sommario):

Deux membres des Visinin-Like Proteins (VILIPs), VILIP-1 et VILIP-3, ont été étudiés à l'aide de deux modèles membranaires biomimétiques, les monocouches de Langmuir couplées à la microscopie à l'angle de Brewster (BAM) et les bicouches lipidiques supportées (SLB) visualisées par microscopie à force atomique (AFM). A l'aide de ces deux modèles, nous avons pu montrer que les VILIPs, protéines N-myristoylées et possédant quatre mains-EF, ont une cinétique d'interaction membranaire qui augmente en présence de calcium, probablement dû à la présence d'un mécanisme type « switch calcium-myristoyle ». En revanche, l'utilisation de protéines mutées, non myristoylées, a révélé que la présence du groupement myristoyle n'est pas le seul facteur nécessaire pour que ces protéines interagissent avec la membrane. La présence d'une région N-terminale riche en résidus lysine permettrait à cette famille de protéines d'interagir via des interactions électrostatiques avec des membranes possédant des lipides anioniques et plus particulièrement du phosphatidylinositol-4,5-biphosphate (PIP2). La présence d'un faible pourcentage de ce phosphoinositide dans la membrane est responsable de l'accélération de la vitesse d'interaction membranaire des VILIPs, ce qui est cohérent avec leur location subcellulaire in cellulo. Enfin, un nouveau modèle membranaire de bicouches lipidiques suspendues sur des pilotis peptidiques (pep-tBLM) greffés sur une surface d'or a été ensuite développé. La méthode présentée dans ce manuscrit permet de créer des tBLM, de la composition lipidique souhaitée, en utilisant un peptide pilotis spécifiquement conçu durant cette thèse. La création de ce modèle a été suivie en temps réel par imagerie de résonance plasmonique de surface (SPRi) et caractérisé par AFM et par microscopie de fluorescence
Two members of the Visinin-Like Proteins (VILIPs) family, VILIP-1 and VILIP-3, have been studied using two biomimetic membrane models, the Langmuir monolayers coupled to the Brewster angle microscopy (BAM) and the supported lipid bilayers (SLB) visualized by atomic force microscopy (AFM). Using these two models, we have shown that VILIPs, N-myristoylated proteins with four EF-hands, have a membrane interaction kinetic that increases in the presence of calcium, probably due to the presence of a "calcium-myristoyl switch" mechanism. Tn contrast, the use of unmyristoylated proteins revealed that the presence of the myristoyl group is not the only factor necessary for the interaction of these proteins with the membrane. The presence of a N- terminal lysine-rich region allows this family of proteins to interact through electrostatic interactions with membranes containing anionic lipids and particularly the phosphatidylionisitol-4,5-biphosphate (PIP2). The presence of a small percent of phosphoinositide in the membrane is responsible for the acceleration of the binding rate of VILIPs, which is consistent with their subcellular location in cellulo. Finally, a new membrane model of peptide tethered lipid bilayers (pep-tBLM) grafted onto a gold surface was developed. The method described in this manuscript allows the formation of tBLM, containing the desired lipid composition, by using a home-designed peptide as tether. The formation is followed in real time by surface plasmon resonance imaging (SPRi) and has been characterized by AFM and fluorescence microscopy

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Gebus, Adrien. "From lipid-mediated molecular interactions to a synergistic antimicrobial activity : a study of PGLa and magainin 2 amphipathic peptides using NMR spectroscopy and in silico molecular dynamics simulations". Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2024. http://www.theses.fr/2024STRAF017.

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Abstract (sommario):

PGLa et magainin 2 sont deux peptides amphiphiles, avec une activité antimicrobienne synergique. Nous avons étudié la structure et la dynamique de ces peptides, ainsi que leurs interactions avec les membranes. Par spectroscopie RMN en phase solide et liquide nous avons obtenu des informations sur la structure de PGLa dans un environnement hydrophobe.Un modèle 3D de PGLa en micelles a été construit, et différentes populations de PGLa en bicouche lipidique on été identifiées. Des simulations de MD ont permis d'étudier l'interaction de PGLa et magainin 2 entre eux et avec avec la membrane. Nous en avons déduis un mode de recrutement de ces peptides, et une forme d’interaction avec elle, en « clusters ». Nous avons aussi trouvé un modèle d’insertion de ces peptides dans la membrane : le « flip », et montré le rôle des lysines de PGLa pour toutes ces actions, et nous avons muté ces résidus en arginine pour comparer d’un point de vue structural, dynamique et antimicrobien
PGLa and magainin 2 are two amphiphilic peptides that exhibit synergistic antimicrobial activity. The structure, dynamics, and interactions of these peptides with membranes were studied. Solid-phase and liquid-phase NMR spectroscopy provided information on the structure of PGLa in a hydrophobic environment. A 3D model of PGLa in micelles was constructed, and different populations of PGLa in lipid bilayers were identified. MD simulations were used to investigate the interaction of PGLa and magainin 2 with each other and with the membrane. A mode of recruitment of these peptides, as well as a form of interaction with it, in 'clusters' was deduced. Additionally, a model for the insertion of these peptides into the membrane, known as the 'flip', was discovered. The role of PGLa lysines in these actions was also demonstrated, notably by mutating these residues to arginine for structural, dynamic, and antimicrobial comparison

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Mias-Lucquin, Dominique. "Dynamique et mécanique de complexes dystrophine-actine-lipides membranaires". Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B024/document.

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Abstract (sommario):

La dystrophine est une protéine filamenteuse qui contribue à la structuration des cellules musculaires en créant un lien entre le cytosquelette et le sarcolemme. Avec l’actine du cytosquelette et les lipides membranaires, la dystrophine représente l’un des éléments d’un complexe macromoléculaire, localisé sous la membrane plasmique, dont le rôle est la prévention des dommages qui pourraient être induits à force de contractions-relâchements répétés. De tels dommages, notamment des ruptures du sarcolemme, sont observés chez des personnes atteintes de myopathies de Duchenne (DMD) et de Becker (BMD), des maladies causées par des mutations qui altèrent l’expression ou la fonction de la dystrophine. Ces myopathies sont actuellement incurables et une connaissance approfondie de la relation structure-fonction de la dystrophine et de ses interactions avec ses partenaires s’avère absolument nécessaire à la mise au point de nouvelles stratégies de thérapies géniques. Cette protéine se compose de quatre domaines fonctionnels, dont un domaine central filamentaire, constitué de 24 répétitions successives d’un même motif structural, un faisceau de trois hélices alpha ou « coiled-coil ». Or, il a été récemment montré que la structure de ce domaine central n’est pas strictement linéaire et que certaines régions inter-répétitions (linker) forment des coudes, délimitant ainsi des sous-domaines d’interaction spécifiques. Cette thèse a pour objectif de comprendre l’origine de cette diversité de conformations inter-répétition dans un domaine structuralement homogène, et d’explorer comment elle permet à certaines régions de se différencier afin d’interagir avec l’actine et/ou les lipides membranaires
Dystrophin is a filamentous protein involved in muscular cells structure which links the cytoskeleton to the sarcolemma. Together with cytoskeletal actin and membrane lipids, dystrophin is a part of a macromolecular complex, located under the sarcolemma, which prevents damages induced during repeated muscle contractions and relaxations. Such damages, including sarcolemma disruption, are found in people with Duchenne muscular dystrophy (DMD) and Becker muscular dystrophy (BMD), diseases caused by mutations altering dystrophin expression or function. There is currently no treatment to cure these myopathies, and a deep understanding of the structure-function of the dystrophin and its interactions with its partners is necessary to the development of gene therapy strategies. Structuraly, this protein is composed of four functionnal domains, including a long filamentous central domain, composed of 24 successive coiled-coil repeats. It was recently showed that the central domain is not rod shaped and some inter-repeats regions (linker) are kinked, delimiting specific interaction sub-domains. This thesis aims to bring knowledge about the basis of the conformationnal diversity of linkers in a structuraly homogenous domain in human dystrophin. We explore how dystrophin delimits some regions that interact with f-actin and/or membrane lipids

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Sarkis, Joe. "Mécanismes Moléculaires impliqués dans les Myopathies: Analyses des interactions Dystrophine-Lipides". Phd thesis, Université Rennes 1, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00678400.

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Abstract (sommario):

La caractérisation de l'interaction de différentes biomolécules avec les lipides constitue une étape cruciale pour la compréhension du comportement et du mode d'action de ces molécules avec les membranes cellulaires. Nous présentons ici des études biomimétiques d'une protéine musculaire. Des modèles membranaires et des méthodes biophysiques ont été utilisées. La dystrophine est une protéine filamenteuse essentielle pour le fonctionnement musculaire. Son absence ou sa modification suite à des mutations ont responsables de myopathies. Dans cette étude, nous avons analysé les propriétés de certaines répétitions homologues à la spectrine du domaine central de la dystrophine. Nous caractérisons les interactions spécifiques de deux sous domaines constitués des répétitions 1 à 3 et 20 à 24 avec les lipides. Nous montrons d'autre part, que l'interaction et l'organisation des répétitions 11 à 15 avec des membranes anioniques et zwitterioniques sont modulées par la courbure membranaire et le packing lipidique. L'analyse de propriétés rhéologiques de surface montre que les répétitions 11 à 15 forment un lien fonctionnel entre la membrane et les filaments d'actine du cytosquelette. Cette liaison mécanique contribuerait in vivo au rôle d'amortisseur de chocs attribué à la dystrophine lors des cycles de contractions-relaxations musculaires. Dans une dernière partie de ce travail, nous avons étudié la relation structure-activité d'un "de novo" peptide antimicrobien, K4. Nous identifions un mécanisme d'action de type detergent-like, conférant l'activité antimicrobienne.

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Andrieux, Annie. "Diversité structurale et fonctionnelle des cytoadhésines cellulaires". Grenoble 1, 1988. http://www.theses.fr/1988GRE10054.

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Rouis, Mustapha. "Regulation des recepteurs membranaires par les esters de phorbol : role de la proteine kinase c". Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066609.

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Abstract (sommario):

Caracterisation de la liaison du dibutyrate de phorbol, de la lipoproteine de basse densite (ldl) et de la somatomedine (ilas) sur les cellules de la lignee u 937 (premonocytes humains). Le tpa provoque une reduction du nombre de recepteurs des ldl et une baisse de l'affinite dans le cas des ilas. Le tpa provoque une phosphorylation rapide et reversible des antigenes hla (a,b,c). Etude de la differenciation de la lignee u937 en monocytes-macrophages par la vitamine d3 et l'acide retinoique par le dibutyril-ampc (dbampc). Mise en evidence d'une synergie d'action entre le tpa et l'ionophore de ca**(2+) a 23187 dans l'inhibition de la liaison de l'insuline. Les auteurs proposent l'hypothese de l'existence d'un "pool" de recepteurs endogenes et ont mis en evidence une translocation de la proteine kinase c du cytosol vers la membrane plasmique en presence du tpa

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Nicolas, William. "Understanding plasmodesmata membrane organization and the control of cell-to-cell connectivity in plants". Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0213.

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Abstract (sommario):

La communication intercellulaire est essentielle pour le développement et la survie d'organismes multicellulaires. Dans le règne végétale, une des voies privilégiée pour la communication intercellulaire est la voie symplastique qui implique des canaux aux dimensions nanométriques connectant les cellules entre elles, leur permettant d'échanger directement photo-assimilats, miARN, protéines, oligoéléments etc. Observés pour la première fois en 1880 par le botaniste autrichien Eduard Tangl (Tangl 1880; Kohler & Carr 2006), ils ont longtemps été considérés comme de simples trous perméables permettant la diffusion de matériel cellulaire (Lee & Lu 2011; Oparka & Roberts 2001). Etant donné leurs taille nanoscopique, ce n'est que dans les années 1960, avec la démocratisation de la Microscopie Électronique en Transmission (MET) qui permet d'atteindre , que les premiers modèles ultrastructuraux sont établis (Lopez-Saez 1965; Robards 1970). Ils font état d'un canal d'environ 30 à 40 nm de diamètre avec un élément central cylindrique traversant le pore, appelé le desmotubule, connecté au Réticulum Endoplasmique des deux cellules (Figure 1 of our review Tilsner et al. 2016). Dans les années 1980 notre compréhension des plasmodesmes a quelque peu évolué et nous savons maintenant que ces structures ne sont pas de simples trous mais des structures membranaires très spécialisées et régulées (Lucas & Lee 2004; Faulkner & Maule 2011; Furuta et al. 2012). Le modèle ultrastructural actuel découle de la congrégation d'études ultrastructurale, physiologiques et pharmacologiques plus ou moins anciennes dépeignant une structure morphologiquement très souple et changeant de conformation au cours du développement. Les plasmodesmes peuvent réguler leur ouverture/fermeture par la constriction de leurs extrémités grâce à l'accumulation entre la membrane plasmique et la paroi végétale d'un polymère de sucre, la callose qui va pousser la membrane plasmique contre le desmotubule et en obstruer les entrées. Cette modulation permettrait majoritairement de réguler les flux intercellulaires qui impliquent les plasmodesmes. Cependant nos connaissances sur les remaniements membranaires prenant place durant le développement des plasmodesmes et sur la régulation de leur perméabilité sont encore imparfaites.La microscopie électronique en transmission, malgré l'ancienneté de la technique, est l'une des plus résolutive, largement utilisée en biologie. Avec l'amélioration des techniques de préservation d'échantillons, notamment les cryo- méthodes, elle permet d'atteindre à l'heure actuelle des résolutions inférieures à 5 nm en condition contrastée et inclus en résine et peut descendre en dessous du nanomètre pour la cryo-microscopie. Ce potentiel permet aisément l'étude des sous-compartiments cellulaires de l'ordre du µm tel que mitochondries, chloroplastes, noyaux etc. (Frey et al. 2002) mais permet également l'étude ultrastructurale précise de structures de l'ordre de la dizaine de nm (Beck et al. 2007; Al-Amoudi et al. 2007).En revanche, dans son utilisation classique, la microscopie électronique ne permet pas d'accéder à la troisième dimension de l'espace, rendant difficile l'interprétation de structure à l'architecture quelque peu compliquée. En effet, les images produites ne sont que des projections en deux dimensions d'objets en trois dimensions. Cela a mené au développement de la tomographie électronique en transmission (Crowther et al. 1970), méthode basée sur un concept mathématiques formulé par Johann Radon au XIXe siècle. Ce n'est que dans les années 2000 que la tomographie électronique a pris un essor significatif grâce au couplage avec des méthodes d'automatisation informatiques
Plasmodesmata were first observed by Austrian botanist Eduard Tangl in 1880. He devoted himself to studying the anatomy and cytology of plants and his greatest discovery, of course, was the observation and first characterization of plasmodesmata (Tangl 1880, 1884 and 1885). Despite not having access to their ultrastructure, he observed thin striations (see front page engraving) between cotyledon cells of Strychnos nuxvomica and in the endosperm of seeds and described them as being conductive ducts. Already at the time, he was evoking the idea that these strands "unite them [the cells] to an entity of higher order", in other words formulating the first definition of a symplastic domain. lt is only in 1901 that Strasburger finally names these canals "plasmodesmata". His discovery led to a radical change in our conception of the plant entity and brought in new concepts such as the symplasm (Munch 1930) and transmembrane fluxes between cells, which are now being tackled with great interest by numerous research teams around the globe.Because of their size, plasmodesmata ultrastructure was not accessible until the advent of electron microscopy and they were long thought to be simple holes connecting plant cells one-another with no specific regulation. lt is only with the advent of electron microscopy and chemical fixation that botanists started to gain interest in this structure again. And even with these methods allowing the observation of structures down to several nanometers in size, there are still debates on the nature of the canal, its constituents and physiology (Lopez-Saez J. 1965, Robards A. 1970, Ding et al. 1992, Tilney et al. 1991, Overall and Gunning 1982, Schulz et al. 1995).Nowadays, with the advent of modern cryopreservation and three-dimensional electron tomography methods, great improvements are to be done in the understanding of the ultrastructure and physiology of these mysterious canals. More particularly by understanding the link between the membranous rearrangements taking place in these pores and the molecular transit regulation.My work has led us to view plasmodesmata as specialised Membrane Contact Sites (MCS). Hence, by analogy with MCS found in mammals, yeast and plants, this work embraces an original angle on the speculation of the composition and role of the desmotubule-plasma-membrane tethering complex. The work produced during my thesis allowed me to contribute to the publication of one review and two articles, which will constitute the introduction and two main sub-sections of the results chapter, respectively. The introductory review has been published in 2016 in Annual Review of Plant Biology. The first one is still under reviewing at Nature Plant and the other has been published in The Plant Cell journal in April 2015

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Beauvais, Estelle. "Caractérisation de systèmes biologiques à l'échelle nanométrique : études des interactions entre des modèles membranaires et des agents exogènes". Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01067152.

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Abstract (sommario):

Les membranes biologiques sont impliquées dans divers mécanismes comme la reconnaissance moléculaire ou encore la fusion membranaire. Les lipides, principaux composants des membranes, sont inhérents à ces processus cellulaires, mais leur organisation et leur rôle fonctionnel au sein de ces systèmes sont très complexes. Dans ce travail, nous avons utilisé des modèles membranaires mimant ces systèmes biologiques pour identifier les interactions mises en jeu avec divers agents exogènes (AEs), en utilisant la microscopie à force atomique (AFM). Nous avons donc travaillé sur deux AEs différents qui interagissent potentiellement avec ces membranes. Le premier intervient directement dans le cadre de l'étude du paludisme. Le mécanisme moléculaire de cette maladie (impliquant probablement des structures lipidiques) n'étant pas clair, la compréhension de celui-ci faciliterait le développement de nouvelles molécules antipaludiques et/ou cibles thérapeutiques. Parallèlement notre étude s'est portée sur l'interaction des nanoparticules (NPs) de TiO2, notre second AE, avec les membranes. Très utilisées dans l'industrie, ces NPs de TiO2 pourraient avoir un impact sur la santé humaine, en interagissant notamment avec les membranes cellulaires. Des techniques biophysiques classiques ont tout d'abord été utilisées pour évaluer l'interaction de l'AE avec des systèmes biomimétiques. Ensuite, lorsque celle-ci est prouvée, l'AFM est utilisée pour visualiser les changements morphologiques des modèles membranaires en présence de ces AEs. Ainsi, pour chaque AE, nous avons finalement suggéré un mécanisme d'interaction afin de répondre aux problématiques soulevées.

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Dunand, Christophe. "Perception d'un signal xyloglucane par des protéines membranaires et mise en évidence d'activité xyloglucane endotransglycosylane induite". Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10111.

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Abstract (sommario):

Afin de relier l'activite biologique du motif actif des xyloglucanes a la reconnaissance par des proteines membranaires, nous avons adopte une approche biochimique de detection basee sur l'utilisation de tests immunoenzymatiques. Nous avons utilise le dimere -l-fuc (12), d-gal marque avec de la digoxigenine ou de la biotine et des proteines solubilisees provenant de fractions enrichies en plasmalemme isolees de protoplastes de rubus, pour modeliser les interactions ligand-recepteur. Les resultats obtenus ont montre qu'une proteine membranaire de 62 kda est capable de fixer le dimere fuc-gal et que cette fixation est saturable et reversible. Par ailleurs, le deplacement competitif de la fixation montre une inhibition de l'activite de liaison a la fois par des analogues structuraux (xxfg, fuc-gal-glc, fuc-gal-xyl) et par des phytohormones (2,4-d, kinetine, ga#3, acide abscissique). Cependant, a ce stade de nos travaux, il n'est a pas encore etabli que ces structures proteiques correspondent a des recepteurs de xyloglucane. Une technique de determination de l'activite xyloglucane endotransglycosylase par tests immunoenzymatiques a ete mise au point et a permis de mettre en evidence une activite induite par differents signaux. Le polymere de xyloglucane marque avec de la digoxigenine et l'oligomere xxlgbsa sont utilises comme substrats pour la reaction enzymatique. Les solutions enzymatiques testees sont extraites a partir de fractions microsomales provenant de protoplastes de rubus temoins ou traites. Grace a une sequence d'anticorps (primaire, secondaire et tertiaire), l'activite transferase est suivie en mesurant l'activite peroxydase. Les avantages de cette nouvelle methode sont la sensibilite de la detection et la possibilite d'analyser plusieurs echantillons simultanement.

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Solon, Jérôme. "Interactions entre membranes lipidiques chargées : instabilités, déformations et mouvement". Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066580.

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Azouzi, Slim. "Interaction de molécules antipaludiques avec des systèmes membranaires biomimétiques". Compiègne, 2011. http://www.theses.fr/2011COMP1989.

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Abstract (sommario):

Au cours de cette thèse, nous avons étudié la possibilité d’utiliser des cibles membranaires pour le développement de nouveaux médicaments antipaludiques. Nous avons également proposé un protocole original pour l’étude du mécanisme d’action de certaines molécules à activité antipaludique. Nos travaux reposent sur la caractérisation à l’échelle moléculaire et nanométrique des interactions entre les molécules antipaludiques et des modèles membranaires mimant les membranes parasitaires. En utilisant diverses techniques biophysiques, nous avons montré que la sphingomyéline des membranes du Plasmodium pourrait être une cible intéressante pour les molécules potentiellement antipaludiques comme la Cyclosporine A. De plus, nous avons mis en évidence l’importance des membranes lipidiques dans le mécanisme de détoxification de l’hématine que le parasite met en œuvre en incorporant ces molécules dans un cristal inerte : l’hémozoïne. Ainsi, les observations AFM ont permis de visualiser pour la première fois et en temps réel la formation de ce cristal dans une bicouche lipidique. Enfin, nous avons montré que l’association des molécules antipaludiques avec l’hématine pourrait inhiber la formation de l’hémozoïne en empêchant l’insertion de l’hématine dans les membranes (cas de la chloroquine) ou en augmentant le pouvoir membranotrope de cette molécule (cas des dérivés pipéraziniques de l’acide ursolique)
In this thesis, we have studied the possibility to use membrane targets for the development of new antimalarial drugs. Furthermore, we have proposed an original protocol to study the mechanism of action of certain antimalarial drugs. Our work is based on the characterization at the molecular and nanoscale levels of the interactions between antimalarial drugs and membrane models mimicking parasite membrane. Indeed, using various biophysical techniques, we have shown that sphingomyelin membranes of Plasmodium could be an attractive target for many potential antimalarial compounds such as Cyclosporin A. In addition, we have demonstrated the importance of lipid membranes in the hematin detoxification that is implementing carried out by the parasite by incorporating these molecules in an inert crystal inert called hemozoin. Thus, the AFM observations have allowed us to visualize for the first time and in real time the formation of this crystal in a lipid bilayer. Finally, we have showed that the combination of antimalarial drugs with hematin could inhibit the formation of hemozoin by inhibiting of the insertion of hematin in the membranes (e. G. As in chloroquine) or by the increasing of the membranotrope effect of hematin (for e. G. Derivatives of piperazine ursolic acid derivatives)

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MAMAN, NATHALIE. "Interactions de photosensibilisateurs avec des systemes membranaires modeles". Paris 7, 2000. http://www.theses.fr/2000PA077145.

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Abstract (sommario):

Actives par la lumiere, les photosensibilisateurs sont capables de generer des especes toxiques a breve duree de vie, notamment des formes activees de l'oxygene. Ces proprietes sont exploitees en photochimiotherapie antitumorale qui associe l'administration d'un photosensibilisateur et une irradiation lumineuse. La specificite d'action de ces molecules est liee a leur incorporation cellulaire et leur localisation sub-cellulaire. Cette etude vise a comprendre les mecanismes de diffusion de photosensibilisateurs a travers les membranes et a etablir des correlations avec leur structure. Deux photosensibilisateurs amphiphiles ont ete consideres, une porphyrine dicarboxylique (deuteroporphyrine) et une phtalocyanine d'aluminium disulfonee, toutes deux caracterisees par une repartition asymetrique de leurs chaines polaires laterales. L'etude, par fluorescence, des cinetiques d'interaction de ces molecules avec des systemes membranaires modeles (vesicules phospholipidiques) a permis de montrer l'importance de l'epaisseur de la bicouche lipidique et du ph. Dans le cas de la porphyrine dicarboxylique, l'effet de l'epaisseur sur les constantes de vitesse de sortie de la bicouche et de passage a travers celle-ci est exalte a ph physiologique. Cet effet est relie a l'equilibre des interactions repulsives (chaines polaires/cur lipidique hydrophobe) et attractives (macrocycle/phase hydrocarbonee) entre la bicouche et le photosensibilisateur, influence par l'epaisseur de la bicouche et par l'etat d'ionisation des chaines carboxyliques. Dans le cas de la phtalocyanine d'aluminium disulfonee, un effet inattendu du ph sur la vitesse d'entree dans la bicouche, avec un optimum au ph physiologique, est explique par les equilibres acide-base

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Castagnos, Pauline. "Vésicules catanioniques : design et mécanismes de délivrance de principes actifs". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1412/.

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Abstract (sommario):

Les tensioactifs catanioniques dérivés de sucre s'associent spontanément sous forme de vésicules, qui peuvent aussi bien encapsuler des principes actifs hydrophiles dans leur cœur aqueux qu'insérer des drogues hydrophobes ou amphiphiles dans leur bicouche membranaire. Leur biocompatibilité ainsi que leur stabilité dans le temps et à la dilution dans des milieux biologiques en font des systèmes moléculaires organisés adaptés à la vectorisation d'actifs pharmaceutiques. L'étude mécanistique développée dans le cadre de ces travaux a montré que ces systèmes éco-conçus et de composition ajustable sont capables de fusionner spontanément avec des assemblages lipidiques mimant la composition de membranes cellulaires, à condition que ceux-ci présentent des défauts d'organisation de la bicouche. Les mécanismes d'interaction cellulaire de tels systèmes supramoléculaires ont par ailleurs été élucidés sur des lignées cancéreuses par des techniques de microscopie confocale et de cytométrie en flux. D'une part, la macropinocytose, la voie des clathrines et la voie des cavéoles constituent les processus actifs majoritaires d'internalisation des vésicules par les cellules. L'intervention simultanée de ces trois voies d'endocytose permet un relargage progressif des drogues par des mécanismes complémentaires. D'autre part, les résultats expérimentaux ont permis de vérifier que les vésicules catanioniques sont capables de fusionner spontanément avec les membranes cellulaires. Cette fusion membranaire spontanée et concomitante à l'endocytose fournit à ces nanovecteurs innovants la capacité de délivrer des composés hydrophiles directement dans le cytoplasme des cellules. De nombreuses perspectives peuvent être envisagées pour de tels systèmes. Une application à la vectorisation de principes actifs photosensibilisateurs dans le cadre d'une thérapie photodynamique anticancéreuse a été initiée dans le cadre de ces travaux. Ces systèmes de vectorisation sont particulièrement stables et les résultats obtenus in vitro sont très prometteurs pour le traitement de mélanomes de la peau et de carcinomes de la muqueuse buccale
Sugar-derived catanionic surfactants self-assemble spontaneously into vesicles, which can encapsulate either hydrophilic drugs inside their aqueous core or hydrophobic and amphiphilic drugs inside their bilayer. Their biocompatibility, as well as their stability under time and dilution in biological media, allow to consider the use of these organized molecular systems for drug vectorization and delivery. In the present work, a mechanistic study showed these eco-designed and adjustable systems are able to fuse spontaneously with lipid assemblies mimicking cell membranes, provided that these latter present organization defects inside the bilayer. Cellular interaction mechanisms of such supramolecular systems were elucidated on cancer cell lines, by confocal microcopy and flow cytometry techniques. On the one hand, macropinocytosis, clathrin and caveolae pathways were shown to intervene as major active processes of cellular uptake of vesicles. The simultaneous intervention of these three pathways of endocytosis enables a progressive drug release through complementary mechanisms. On the other hand, experimental results verified that catanionic vesicles are capable of fusing with cell membranes. This spontaneous membrane fusion, concomitant with endocytosis, provides to these innovative systems the ability to deliver hydrophilic compounds directly inside cytoplasm. Numerous perspectives of such systems can thus be foreseen. An application towards vectorization of photosensible drugs was initiated in the present work, in order to fight cutaneous cancer through photodynamic therapy. These vectors, charged with hydrophobic active principles, showed enhanced stability and promising in vitro results for treatment of skin melanoma and oral squamous carcinoma

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Pichelin-Poitevin, Dominique. "Marquage differentiel de proteines membranaires par des inhibiteurs de thiols en presence de saccharose et de divers analogues". Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2260.

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Lang, Thierry. "Etude des interactions macrophage-bacterie : cinetique des communications entre le phagosome contenant des bacteries pathogenes ou non pathogenes et les autres compartiments membranaires impliques dans l'endocytose". Paris 7, 1987. http://www.theses.fr/1987PA077126.

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Abstract (sommario):

Determiner si la pathogenicite de microbacterium avium s'exprime par une alteration du processus d'endocytose chez le macrophage de la moelle osseuse de souris. Caracterisation des echanges membranaires entre la surface cellulaire et les differents compartiments vacuolaires (pinosomes, endosomes, lysosomes) au cours de la pinocytose chez des macrophages non infectes ou infectes par une bacterie non pathogene (bacillus subtilis) ou pathogene (m. Avium)

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Le, Lan Charlotte. "Propriétés structurales de la cavéoline-1 et interactions à l'interface membranaire". Paris 7, 2010. http://www.theses.fr/2010PA077055.

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Abstract (sommario):

La cavéoline-1 (21kDa) est le composant protéique principal des cavéoles, microdomaines spécifiques des membranes plasmiques, enrichis en cholestérol et sphingolipides. Ces structures jouent un rôle dans de nombreux processus cellulaires et sont le siège de nombreux réseaux d'interactions protéine-protéine et lipide-protéine. L'objectif général de ces travaux était de contribuer à la compréhension des bases moléculaires des réseaux d'interactions impliquant la cavéoline-1 avec ses partenaires lipides et protéines, afin de mieux comprendre la structure et le rôle multifonctionnel des cavéoles. Ne disposant d'aucune donnée structurale sur aucun des composants des cavéoles pour décrire ces réseaux, nous nous sommes d'abord intéressés à la structure du marqueur principale des cavéoles, i. E. La cavéoline-1 et plus particulièrement du domaine de liaison à l'interface membranaire N-MAD ou CSD (incluant le motif CRAC) et du domaine intra-membranaire. Un des objectifs de la thèse a été l'obtention d'une grande quantité de ces domaines afin de réaliser une étude structurale par RMN. Pour cela différentes approches de synthèse chimique et biochimique, ont été mises en œuvre. L'ensemble de ce travail a permis d'obtenir des premières données structurales et d'interaction avec des lipides sur des fragments de la cavéoline-1, CSD et CRAC en présence de différents environnements mimétiques menibranaires. L'étude structurale par RMN du fragment incluant le CSD et le domaine intra-membranaire obtenue par synthèse chimique a permis d'identifier des régions structurées en hélice a (82 à 102 et 115 à 120)
Caveolin-1 (21kDa) is the main component of specific microdomain of the plasma membrane, enriched in cholesterol and sphingolipids, called caveolae. These structures play a role in many cellular processes. A protein-protein and lipid-protein interactions networks occur within these structures. The main goal of this work bas been to contribute to elucidate the molecular basis of the interactions networks between caveolin-1, lipids and proteins, in order to understand the structure and multifunctional role of caveolae. In the absence of any available structural information at the atomic level on any components of caveolae to describe these networks, our first work has been to focus on the structure of the main caveolae component, i. E caveolin-1 and more particularly the membrane attachment domain N-MAD or CSD (including CRAC motif) and the intra -membrane domain. One of our goals was to obtain a large quantity of these domains to perform an NMR study. To this aim chemical synthesis and biochemical synthesis were used. Our work has provided the fîrst structural data and interaction with lipids of caveolin-1 fragment, CSD and CRAC in various membrane mimics. NMR structural study of the synthetic fragment including CSD and the hydrophobic domain highlights two a helical regions (82 to 102 and 115 to 120)

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Dufour, Sylvie. "Mécanismes adhésifs lors de la migration des cellules de la crête neurale et de la somitogenèse chez l'embryon d'oiseau". Paris 6, 1987. http://www.theses.fr/1987PA066160.

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Berthier, Joseph. "Transport membranaire des médicaments utilisés en transplantation : étude du transporteur MRP4". Thesis, Limoges, 2020. http://www.theses.fr/2020LIMO0034.

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Abstract (sommario):

Les transporteurs membranaires sont des déterminants majeurs de la pharmacocinétique des médicaments, au même titre que les enzymes du métabolisme. Parmi eux, rares sont ceux dont les rôles dans l’organisme sont parfaitement définis. Pourtant, de multiples observations cliniques suggèrent que des transporteurs membranaires soient impliqués dans la survenue d’interactions médicamenteuses, et plus largement dans la survenue d’échecs aux traitements par inefficacité ou toxicité.Dans ce contexte, nos travaux avaient pour objectif d’étudier le rôle des transporteurs membranaires dans la pharmacocinétique des immunosuppresseurs prescrits chez le patient transplanté. Il s’agit de médicaments à marge thérapeutique étroite, avec une cinétique très complexe, sujets à de très nombreuses interactions médicamenteuses, et pour lesquels il est connu que la P-gp, les transporteurs de la famille des OATP, ou encore le transporteur BCRP, jouent un rôle très important dans leur pharmacologie.Nous nous sommes plus particulièrement intéressés aux relations entre le transporteur MRP4 et l’acide mycophénolique (MPA). Ces travaux ont fait appel au développement de modèles de transport vésiculaire (approche in vitro) et à de la modélisation moléculaire (approche in silico). Ils ont montré que l’acide mycophénolique β-D glucuronide (MPAG), métabolite majeur du MPA, est transporté par MRP4. Ce phénomène participe très certainement à la variabilité de l’exposition au MPA. Nous avons également mis en évidence que des médicaments fréquemment co-prescrits (anti-infectieux et anti-inflammatoires) peuvent inhiber ce transport. Cet exemple montre tout l’intérêt d’une exploration des mécanismes de transport par des études in vitro et in silico pour mieux comprendre et anticiper des interactions médicamenteuses
Membrane transporters are major determinants of the pharmacokinetics of drugs, in the same way as the enzymes of the metabolism. Among them, only a few have roles in the organism which are perfectly defined. However, numerous clinical observations suggest that membrane transporters are involved in the occurrence of drug-drug interactions, and more generally in the occurrence of treatment failures due to inefficiency or toxicity.The aim of our work was to study the role of membrane transporters in the pharmacokinetics of immunosuppressants prescribed in transplanted patients. These are drugs with a narrow therapeutic index and very complex kinetic profiles. They are subject to numerous drug-drug interactions and it is known that the P-gp, the OATP family of transporters, or the BCRP transporter play an important role in their pharmacology.We were particularly interested in the relationship between the MRP4 transporter and mycophenolic acid (MPA). For this, we developed vesicular transport models (in vitro approach) and molecular modelling (in silico approach). They showed that mycophenolic acid β-D glucuronide (MPAG), a major metabolite of MPA, is transported by MRP4. Obviously, this phenomenon contributes to the inter- and intra-individual variability in the exposure to MPA. This work also demonstrated that some frequently co-prescribed drugs (anti-infectious and anti-inflammatory drugs) can inhibit this transport.This example illustrates the value of exploring transport mechanisms through in vitro and in silico studies to better understand and anticipate drug-drug interactions

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Groh, Séverine. "La triadine : étude de son rôle et de ses partenaires dans le muscle squelettique". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10034.

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Abstract (sommario):

Le calcium libere hors du reticulum sarcoplasmique en reponse a une depolarisation de la membrane plasmique permet la contraction des cellules musculaires. Ce mouvement de calcium implique la participation d'un complexe multi-proteiques : le complexe de mobilisation du calcium. Ce dernier est organise autour de deux canaux calciques principaux, le recepteur des dihydropyridines dans la membrane plasmique et le recepteur de la ryanodine dans la membrane du reticulum. D'autres proteines participent a ce complexe. Parmi elles, la triadine, une glycoproteine membranaire de 95 kda (trisk 95), co-localise avec le recepteur de la ryanodine. Seule sa courte extremite amino-terminale (47 acides amines) est accessible dans le cytoplasme, l'essentiel de la proteine est luminal. L'objet de ce travail est de mieux comprendre le role de cette proteine dans la physiologie du muscle squelettique. Cette etude a ete initiee in vitro en combinant des approches biochimiques et biophysiques. Une premiere fonction de la triadine a ete mise en evidence. Elle regule les relachements de calcium via le ryr. C'est precisement son site cytoplasmique (acides amines 18 a 46) qui remplit cette fonction. En interagissant directement avec le ryr, la triadine bloque partiellement le canal quand les cellules musculaires sont au repos. Lors de l'activation du relachement de calcium, le ryr est libere de cette inhibition. Une seconde isoforme de la triadine (trisk 51) a ete clonee au laboratoire. Trisk 51 a ete caracterisee : proprietes biochimiques, modifications post-traductionnelles et localisation cellulaire. J'ai ensuite recherche les partenaires moleculaires specifiques de trisk 51 et de trisk 95. Les premiers resultats indiquent que les deux isoformes

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Chedik, Lisa. "Nature et conséquences des interactions entre transporteurs membranaires et pesticides". Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1B035/document.

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Abstract (sommario):

Les pyréthrinoïdes et les organophosphorés sont des pesticides très utilisés, à l’origine d’une imprégnation forte de la population, exposée à ces contaminants principalement via l’alimentation. De plus en plus d’études scientifiques suggèrent des liens entre l’exposition à ces composés et des maladies chroniques ou des troubles du développement de l’enfant. Paradoxalement, leur devenir biologique chez l’homme est mal connu. Certaines études suggèrent que ces insecticides sont susceptibles d’intéragir avec les transporteurs membranaires ABC et SLC, protéines localisées au niveau d’interfaces hémato-tissulaires qui prennent en charge de nombreux substrats endogènes, médicaments et contaminants de l’environnement. L’objectif de notre étude a été de caractériser les effets d’insecticides des familles des pyréthrinoïdes et des organophosphorés sur l’activité de nombreux transporteurs ABC et SLC prenant en charge des médicaments (P-gp, BCRP, MRPs, OATP-1B1,-2B1,-1B3, OCT1-3, OAT1, OAT3, MATE1 et MATE2K) par une approche in vitro. Nous nous sommes également attachés à caractériser par des expérimentations in vitro et in silico, les mécanismes des interactions et les éléments structuraux des pesticides à l’origine de ces effets. Nous avons montré que de nombreux organophosphorés et pyréthrinoïdes étaient capables d’inhiber des transporteurs d’efflux (MRP, BCRP, P-gp) et d’influx (OATP1B1, OAT3, MATE1, OCT1-2) et de stimuler l’activité de certains OATPs. Les pesticides testés inhibaient très fortement l’activité des transporteurs de cations (OCT1 et OCT2) et ont pu bloquer le transport de catécholamines médiés par ces protéines. Une approche qSAR a permis de définir des paramètres physicochimiques associés aux effets modulateurs des pesticides et une approche d’amarrage moléculaire (docking) a mise en évidence les sites de liaisons de la P-gp impliquées dans ces interactions. Les conséquences des modulations de l’activité des transporteurs, en termes d’effets toxiques et d’interactions médicamenteuses, restent à définir pour les populations exposées à de fortes doses de pesticides. Toutefois, la contribution des interactions observées aux effets toxiques de ces insecticides est peu probable car nécessitant des concentrations nettement supérieures à celles atteintes dans le cadre d’une exposition environnementale de la population générale
The general population is chronically exposed to pyrethroids and organophosphorus insecticides, mainly through alimentation. Several epidemiological studies have found an association between non-occupational exposure to these pesticides and chronic diseases and developmental disorders. Paradoxically, their biological fate in humans is poorly understood. Some studies suggest that these insecticides could interact with ABC and SLC membrane transporters. These membrane proteins, located at blood-tissue interfaces (liver, kidney, intestine ...), handle many endogenous substrates, drugs and pollutants. The objective of our study was to characterize, using an in vitro approach, the effects of pyrethroid and organophosphorus insecticides on the activity of numerous ABC and SLC human drug-transporters (P-gp, BCRP, MRPs, OATP-1B1, -2B1, -1B3, OCT1-3, OAT1, OAT3, MATE1 and MATE2K). We have also tried to analyze the mechanisms of interactions and the structural requirements for insecticides-mediated modulation of drug transporters activities using in vitro and in silico approach. We have shown that many organophosphorus and pyrethroids are able to inhibit ABC (MRP, BCRP, P-gp) and SLC (OATP1B1, OAT3, MATE1, OCT1-2) transporters and can stimulate the activity of some OATPs. Moreover, the tested pesticides inhibited very strongly the activity of OCT1 and OCT2 and blocked catecholamine transport mediated by these transporters. A qSAR approach allowed to define physicochemical parameters associated with the modulating effects of pesticides and a molecular docking approach revealed the P-gp binding sites involved in these interactions. The consequences of transporter activitie modulation, in terms of toxic effects and drug interactions, remain to be defined for populations exposed to high doses of pesticides, occurring notably in response to poisoning. However the alterations of these transporter activities by insecticides are unlikely to contribute to organophosphorus or pyrethroids toxicities of chronic low-dose exposure

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Dabouis, Vincent. "Pyrido[1,2-e]purines : structures, interactions membranaires et activités intercalantes". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE19013.

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Mamane, Alexandre. "Transport intracellulaire par des moteurs moléculaires : étude théorique". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066728/document.

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Abstract (sommario):

Nous étudions deux phénomènes de transport actif dans la cellule. Cette activité est induite par des moteurs moléculaires. Leur fonctionnement général est compris, mais leurs interactions et fonctions spécifiques font émerger de nouveaux comportements.En première partie nous étudions l'extraction de tubes membranaires par la myosine 1b sur un faisceau d'actine. Ce moteur est non processif, renforcé par la force. Il est impliqué dans une voie de transport membranaire au niveau de l'appareil de Golgi. Nous modélisons ce phénomène. Nous montrons que le renforcement par la force induit l'apparition d'un régime d'extraction par fluctuation géante, et abaisse le nombre de moteurs requis pour l'extraction. Les tubes extraits par des moteurs non processifs ne présentent pas de régime oscillatoire. La croissance du tube peut s'accompagner d'une déplétion avec des moteurs non processifs. Nos prédictions sont en bon accord avec les observations expérimentales.En deuxième partie, nous étudions l'écoulement cytoplasmique dans l'embryon de C.elegans. Sa fonction supposée est le mélange du cytoplasme. Son orientation se renverse aléatoirement. Son mouvement est supporté par des microtubules et des kinésines entrainant le reticulum endoplasmique au niveau cortical. Nous modélisons ce phénomène et montrons que la transition vers l'écoulement est une brisure spontanée de symétrie. Nos prédictions sont en bon accord avec les observations expérimentales. Le point de fonctionnement du système optimise les fluctuations, ce pourrait être le mécanisme du mélange. Nos prédictions sont en bon accord avec les observations expérimentales
We study two intracellular transport phenomena. They are powered by molecular motors. Motors general mechanisms are understood, but their interactions leads to emerging properties, and some of them have specialised functions.In the first part, we study the extraction of membrane tubes by myosin 1b supported by actin bundles. Myosin 1b is a non processive motor with catch bond property. It is implied in membrane trafficking at the Golgi apparatus level. We model this phenomenon in the frame of a collaboration with experimentalists. We show that catch bond effect induces a regime where tube extraction requires a giant length fluctuation, and the minimal number of motors allowing extraction is decreased. Tubes extracted by non processive motors do not show oscillatory regime. During tube growth motors can deplete with non processive motors. Our predictions are in good agreement with experimental observations.In the second part we study in collaboration with experimentalists the cytoplasmic streaming in C.elegans. Its function is supposed to be the mixing the cytoplasm. Its orientation reverses stochastically. Its movement is supported by microtubules and kinesins, that drive the endoplasmic reticulum at the cortical level. We model this phenomenon and show that the transition toward streaming is a spontaneous spatial symetry breaking. Our predictions are in good agreement with the experimental observations. The parameters values of the system optimize flow fluctuations, this could be the mechanism driving the mixing. Our predictions are in good agreement with experimental observations

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Mehmood, Shahid. "Caractérisation structurale de protéines membranaires par échange hydrogène/deutérium spectrométrie de masse". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767335.

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Abstract (sommario):

Des exporteurs " ATP-Binding Cassette " (ABC) sont connus pour être responsables de la résistance contre un large spectre d'agents antibiotiques ou chimiothérapeutiques chez les bactéries et les cellules de mammifères. L'échange hydrogène / deutérium associé à la spectrométrie de masse (HDX-MS) a été utilisé pour caractériser les changements conformationnels de deux exporteurs ABC bactériens, BmrA et BmrC/BmrD, en présence et en absence de nucléotide. Les cinétiques locales d'HDX ont montré la nature hautement dynamique des domaines intra-cellulaires (ICDs) dans la forme apo, ce qui n'était pas attendu d'après les structures cristallographiques aux rayons X des protéines homologues. Dans la conformation ouverte vers l'extérieur (" outward facing "), domaines fixant les nucléotides (NBDs) interagissant, le mouvement des ICDs sont largement réduits pour les deux transporteurs. Les cinétiques d'HDX MS dans la conformation " outward facing " ont été déterminées en appliquant cette technique sur des mutants incapables d'hydrolyser les nucléotides et sur la forme sauvage inhibée au vanadate. La dynamique des NBDs, en particulier pour les régions qui interagissent au cours de l'hydrolyse de l'ATP, a été aussi diminuée dans la conformation " outward facing " comparativement à celle ouverte vers l'intérieur. L'ajout de différents agents connus pour être transportés par des transporteurs ABC n'a pas affecté la dynamique des NBDs. Par ailleurs, nous avons aussi appliqué l'HDX MS à la protéine GLIC, un homologue procaryote d'un " ligand-gated ion channel " pentamérique (pLGIC). Les cinétiques locales d'HDX sont en plein accord avec la structure cristallographique disponible et le changement de pH révèle des différences de deutération dans les régions d'interaction des sous-unités.

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Di, Guilmi Anne-Marie. "Étude de l'interaction de l'adénovirus humain de sérotype 3 avec les cellules HeLa". Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1994. http://www.theses.fr/1994GRE10058.

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Abstract (sommario):

Les travaux decrits dans ce rapport concernent l'interaction de l'adenovirus humain de serotype 3 avec les cellules hela. Dans un premier temps, nous avons defini les caracteristiques de la liaison du virus ad3 avec les cellules hela a 37c et a 4c. Pour ces deux conditions de temperature, nous avons montre que le virus ad3 a la propriete de se lier avec deux affinites distinctes sur ses sites recepteurs. Nous avons demontre que les virus ad2 et ad3 (appartenant respectivement aux sous-groupes c et b) ne partagent pas les memes sites de liaison a la surface des cellules hela. La fibre est la proteine virale dont la fonction est de se lier au recepteur. Nous avons produit cette proteine dans le systeme de baculovirus. La fibre ad3 recombinante presente une morphologie et une structure correctes. L'activite fonctionnelle de la fibre a ete mise en evidence par l'efficacite de l'inhibition de la fixation du virus ad3, a la surface des cellules hela. Dans le but d'identifier le recepteur cellulaire de l'ad3 nous avons applique la technique du vopba en utilisant la fibre ad3 recombinante et le virus ad3. A partir des cellules hela, le virus et la fibre ad3 ont detecte une proteine membranaire de 130kda avec laquelle ils interagissent. Cette reconnaissance presente un caractere specifique. Des travaux similaires effectues sur des cellules a549, permissives a l'infection par le virus ad3, n'ont cependant pas permis de detecter cette proteine 130

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