Rozprawy doktorskie: „Protéine prions”

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Peoc'h, Katell. "La protéine << prion-like >> Doppel humaine : caractérisation et relation avec la protéine prion". Paris 5, 2003. http://www.theses.fr/2003PA05N096.

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Streszczenie:

Les prions sont des agents infectieux constitués de Prp sc isoforme modifiée de la protéine prion (PrP c), codée par PRNP. La protéine Doppel (Dpl) est codée par le gène PRND adjacent à PNRP. Quatre polymorphismes de PRND sont observés chez l'homme ; aucun n'influence la suceptibilité aux maladies à prions. L'expression de prnd reste inchangée après infection. La surexpression de Dpl ne module pas l'accumulation de PrPsc et l'expression cérébrale de Dpl n'est pas modifiée chez des patients atteints de maladie de Creutzfeld-Jakob. Dpl est retrouvée dans les cellules de Sertoli, le liquide séminal et sur la flagelle des spermatozoides.
Prion are infectious agents accumulating in the central nervous system, constituted of PrPsc the modified isoform of the prion protein (PrPc), encoded by the PRNP gene. The Doppel protein (Dpl) is encoded by the PRND gene nearby PRNP. Four Polymorphisms of PRND are observed in human ; none of them modify the susceptibility to prion diseases. Prnd expression remains unchanged after infection in neuroblastoma cells. Dpl surexpression do not change the PrPsc accumulation in these cells and the cerebral accumulation of Dpl is not modified in patients with Cretzfeld-Jakob disease. Dpl in humans is so expressed both on germinal and somatic cells in the male genital tract, suggesting its implication in fertility. Sperm cells could make a good tool to investigate the interaction between Dpl and PrP wich are both. .

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Mercey, Raphaël. "Identification et caractérisation d'ARN ligands de la protéine prion". Tours, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUR3311.

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L'agent infectieux responsable des Encéphalopathies Spongiformes Transmissible (EST) serait essentiellement composé d'une protéine constitutive de l'hôte, la protéine prion (PrP), sous une forme pathogène infectieuse (PrPsc). L'identification de ligands de la PrP pourrait lever les doutes concernant ses rôles physiologiques et la nature controversée de l'agent infectieux. Puisque les acides nucléiques sont connus pour lier la PrP, nous avons identifié par la méthode SELEX des motifs d'ARN synthétiques de forte affinité pour la PrP ovine recombinante. Notre meilleur ARN présente un motif de 21 nucléotides partagé avec un ARN anti-PrP isolé par d'autres auteurs. Ces résultats renforcent les hypothèses que la PrP pourrait exercer un rôle sur des acides nucléiques dotés de motifs proches de ceux que nous avons identifiés et intervenant ou non dans la composition de l’agent infectieux. Par ailleurs, ces ARN constituent de potentiels outils d'étude ou de diagnostic des maladies à prions
One of the unsolved problems in prion diseases relates to the physiological function of cellular prion protein (PrP), of which a misfolded isoform is probably the only component of the transmissible spongiform encephalopathies (TSE) agent. Knowledge of the PrP-binding molecules may help in elucidating its role and understanding the pathological events underlying prion diseases. Because nucleic acids are known to bind PrP, we used the SELEX approach to identify the preferred RNA sequences that bind to the ovine recombinant PrP. Our best RNA presents 21 nucleotides shared with a previously described PrP aptamer. We believe that the prion protein may have a physiological function related to nucleic acids presenting some of the patterns we identified in our study. Theses nucleic acids could be involved in the composition of the infectious agent. These RNA can be useful for diagnostic or as new tools to study prion diseases

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3

Grégoire, Sylvie. "Etude de la réponse immune contre la protéine du prion : perspectives thérapeutiques". Paris 5, 2004. http://www.theses.fr/2004PA05N081.

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Des données récentes montrent qu'une rréponse immune, active ou passive, dirigée contre la protéine prion (PrP) retarde la progression de la tremblante chez des souris infectées. La vaccination active contre les maladies à prions se heurte cependant à une difficulté majeure, à savoir que la PrPqui est tenuepour l'élément pathogène essentiel de ces affectations, est perçue par le système immunitairecomme un composant du soi. L' objectif de ce travail de thèse se résume en trois points : évaluer précisément l'étndue de la tolérance du système immunitaire à l' égard de la PrP, chercher les moyens de la surmonter, notemment grâce à l'utilisation de peptides de synthèse, et commencer à valider la démarche vaccinale dans un modèle de tremblante expérimentale murine
TSE are lethal neurodégénérative disorders. Some works showed that we could generate a relative immunity response against prion protein (PrP), the major or unique cause of the disease. This work permit to highlight immun peptides from the PrP. First, three peptides were identified, in PrP KO mice, for their capacité to induce T p143-172, p158--187 and B p98-127 immun responses. Second, these peptides were tested with the same immun protocol in PrP+ mice, but none gave a delectable immun response. Yet, a response could be obtained with these peptides by immunization with oligo-CpG. Finally, peptide p158-187 was validated for its immunprotective capacity during the lymphoinvasion phase, in mouse experimental scrapie. But some evidences of brain infiltrats could let think of a possible autoimmun reaction

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Ripaud, Leslie. "Approches génétiques et biochimiques visant à caractériser le prion de levure [URE3]". Bordeaux 2, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR21138.

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Le phénotype prion [URE3]chez la levure S. Cerevisiae est associé à la protéine Ure2p. Ure2p est agrégée dans les cellules [URE3] et forme des fibres amyloides in vitro. Il a donc été proposé qu'[URE3] soit le résultat d'un processus amyloide in vivo. Au cours de mon travail de thèse, j'ai en premier lieu étudié la stabilité du prion [URE3]. J'ai montré l'existence de deux voies d'élimination d'[URE3] : la première est l'inhibition de la réplication du prion (par certains composés chimiques) et la deuxième est la formation d'agrégats de haut poids moléculaire (avec certains allèles d'URE2). J'ai ensuite testé si les agrégats [URE3] étaient d'une nature comparable aux amyloides produites in vitro. La comparaison des propriétés de solubilisation et de protéolyse ménagée de ces deux types d'agrégats nous a permis de mettre en évidence qu'ils étaient différents. La nature biochimique des agrégats [URE3] reste énigmatique
[URE3] in yeast is the prion phenotype associated to Ure2p. Ure2p is aggregated in [URE3] cells and this protein form amyloids in vitro. Therefore, it has been proposed that [URE3] could be the result of an amyloid process. During my PhD, I first investigated the stability of [URE3]. I have demonstrated the existence of two ways of curing : the first isthe inhibition of prion replication (ie with guanidine-HC1) and the second is the large aggregation of Ure2p (ie with Ure2-gfp overproduction). These results emphasize the importance of intermediate species in the aggregation process for prion propagation. I then tested the possibility for [URE3] in vivo aggregates to be the result of an amyloid process. Comparison of solubilization properties and limited proteolysis patterns of these two types of aggregates demonstrated that they are different. The biochemical nature of in vivo aggregates is still enigmatic

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Forget, Karolyn. "Les agrégats de la protéine p53 comportent certaines propriétés des prions". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2013. http://hdl.handle.net/11143/6301.

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Les maladies à prion sont un cas unique de pathologie où l’agent infectieux, le prion, est une protéine. La protéine prion possède plusieurs caractéristiques qui la rendent particulière vis-à-vis d’autres protéines cellulaires, telles que sa capacité à agréger et à transmettre sa conformation agrégée à la protéine soluble ainsi que la transmission des agrégats de la protéine d’une cellule à l’autre et d’un organisme à un autre. De plus en plus, on associe l’agrégation de protéines à différentes maladies humaines, comme les maladies d’Alzheimer, de Parkinson et le diabète de type 2. Certaines protéines impliquées dans ces pathologies font partie des prionoïdes, une catégorie réservée aux protéines aux propriétés agrégatives qui démontrent certaines des caractéristiques associées aux prions. Récemment, la protéine p53, un facteur de transcription fortement impliqué dans le cancer, a été montrée comme étant capable d’agréger in vitro. Une accumulation de la protéine a également été observée dans des cellules tumorales, laissant croire que l’agrégation de p53 se produit également in vivo, et pourrait avoir un rôle dans le développement du cancer. Ces observations portent à croire que la protéine p53 pourrait elle aussi faire partie des prionoïdes. L’objectif de cette étude est donc de montrer que la protéine p53 possède certaines des caractéristiques des prions. Pour ce faire, la protéine p53 recombinante a été produite pour former des agrégats de p53 et ces agrégats ont été utilisés pour déterminer si la protéine démontre des caractères prionoïdes. Les résultats obtenus montrent une agrégation in vitro de p53WT pleine longueur ainsi que de sa forme tronquée, p53C. De plus, des cellules en culture sont capables d’internaliser ces agrégats, qui co-agrègent ensuite avec la protéine p53 endogène de ces cellules. Enfin, nos résultats montrent clairement que l’internalisation des agrégats par les cellules se fait par la macropinocytose. Nous avons donc réussi à prouver que la protéine p53 agit comme un prion puisqu’elle s’agrège spontanément, ses agrégats sont internalisés par des cellules en culture et sont capables de co-agréger avec la protéine soluble.

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Marchand, Philipp. "Caractérisation biochimique et biophysique de protéines impliquées dans des pathologies humaines : activité enzymatique des domaines de liaison aux nucléotides de la protéine de résistances aux drogues MRP1 et informations structurales par RMN du solide sur la protéine du prion". Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066250.

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Ce travail comporte deux projets indépendants. L'objet du premier était de produire et de caractériser les deux domaines de liaison aux nucléotides (NBD1 et NBD2) du transporteur ABC humain ABCC1/MRP1 d'un point de vue fonctionnel et/ou structural. Ceux-ci fournissent l'énergie nécessaire au transport de substrats à travers la membrane, en particulier pour l'export de molécules utilisées en chimiothérapie par des cellules cancéreuses. L'enjeu était de produire de grandes quantités du domaine NBD2 monomre pour des études structurales. Plusieurs approches ont été utilisées pour augmenter la solubilité de NBD2 sous forme de protéine recombinante dans E. Coli : différents construits, co-expression de chaperons et expression en corps d'inclusion suivie de renaturation. Mais la qualité des échantillons n'a jamais été suffisante pour envisager de poursuivre, par RMN en particulier. NBD1, dont la structure était déjà disponible, a été produit et purifié. La protéine sauvage ainsi qu'un mutant ne liant plus les nucléotides ont été testés pour une activité adénylate kinase, mise en évidence pour d'autres transporteurs ABC. Nous avons montré que dans le cas de MRP1 cette activité n'était pas liée à NBD1. Une deuxième partie a été consacrée à l'étude de la forme amyloïde du domaine H2H3 de la protèine du prion PrP, responsable d'encéphalopathies spongiformes transmissibles. L'objectif principal était l'amélioration de la qualité des échantillons pour des études par RMN du solide par sélection des voies d'oligomérisation. Au cours de ces études, nous avons pu montrer que le domaine H2H3 était suffisant pour transférer l'information structurale au cours du processus de fibrillisation
In the present work we dealt with two independent projects. The aim of the first part was to produce and functionally and/or structurally characterize the two nucleotide-binding domains (NBD1 and NBD2) of the human ABC transporter ABCC1/MRP1, which are needed to power the transport of substrates across the cell membrane, e. G. The export of chemotherapeutics from cancer cells. While a crystal structure together with functional reports are available for isolated NBD1, it has so far not been possible to produce large quantities of monomeric NBD2 to enable a more extensive structural/enzymatic characterization. Here, we tested a series of new approaches to increase the solubility of NBD2 expressed as a recombinant protein in E. Coli, including the use of different constructs, co-expression of chaperones, expression in inclusion bodies and refolding. Unfortunately this did not sufficiently improve the quality of NBD2 samples in terms of oligomeric state to envisage further investigation by NMR. In contrast, NBD1 could be produced and purified. The wildtype protein together with an a priori non ATP-binding mutant were tested for adenylate kinase activity, which had been reported for other ABC transporters, but which we showed not to be part of the activity spectrum of NBD1. In the second part we dealt with the H2H3 domain of the transmissible spongiform encephalopathy causing protein PrP in its amyloid conformation. The main objective was to improve sample quality for solid state NMR measurements by oligomerization pathway selection. Within the scope of this project we could show that the H2H3 domain is sufficient for structural information transference during fibrillation

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Barros, Viegas Pedro José. "Expression et fonctions cellulaires couplées à la protéine prion PrPc au niveau de la barrière hemato-encéphalique". Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077018.

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La protéine prion PrPC est une sialoglycoprotéine ancrée à la membrane plasmique par une ancre GPI, qui peut être soumise à des changements de conformation générant la forme pathologique PrPSc, responsable des maladies à prion. Celles-ci se caractérisent par des encéphalopathies neurodégénératrices transmissibles, invariablement fatales, affectant l'homme et d'autres mammifères. Peu d'éléments concernant la fonction normale de PrPC sont actuellement connus. Nous avons étudié l'expression et les fonctions de la protéine prion normale PrPC dans les cellules endothéliales cérébrales de la barrière hémato-encéphalique, une barrière étanche protégeant le système nerveux centrale de l'extérieur et une voie possible d'entrée du prion. Nous avons montré que PrPC est exprimée dans les cellules endothéliales cérébrales de la BHE avec une localisation jonctionnelle au niveau de microdomaines de type cavéoles. Elle y est maintenue par des interactions homophiles entre molécules de cellules adjacentes. Nous avons aussi montré que, si PrPC n'est pas impliquée dans l'adhérence des cellules immunitaires à Pendothélium, elle a un rôle important dans la migration transendothéliale des monocytes. De plus, elle pourrait interagir avec la protéine des jonctions endothéliales PECAM-1 par l'intermédiaire de proteoglycans à héparane sulfate. La PrPC a aussi un rôle dans le contrôle de la concentration de cuivre au niveau de la membrane plasmique, et peut empêcher l'effet potentiateur du cuivre sur la mort cellulaire induite par l'homocysteine. La PrPC est donc une protéine jonctionnelle des cellules endothéliales cérébrales impliquée dans Ia migration transendothéliale et l'intégrité de la BHE
The prion protein PrPC is a GPI-anchored sialoglycoprotein, its conformational shift into the pathological form PrPSc being responsible for the prion diseases, transmissible fatal neurodegenerative encephalopathies that affect man (Creutzfeldt-Jakob disease, Fatal Familial Insomnia) and animals (scrapie, bovine spongiform encephalopathy). A number of progresses have been made regarding the implication of PrPSc in transmission and development of prion diseases. Nonetheless, the normal function of PrPC is still ill-defïned. We decided to study the expression and functions of PrPC in brain endothelial cells of the blood-brain barrier (BBB), a physiological barrier that protects the central nervous System and that constitutes a possible entry site for infectious prion. We have shown that PrPC is expressed at the intercellular junctions of brain endothelial cells of the BBB, at raft-like membrane microdomains. As for numerous adhesion molecules, its junctional localization is maintained by homophilic interactions between molecules in adjacent cells. We have also shown that PrPC, if not implicated in immune cell adhesion to the endothelium, is important for the transendothelial migration of monocytes. In addition, it should interact with the junctional proteins PECAM-1 through heparan sulfate proteoglycans. PrPC is also implicated in copper buffering at the cell membrane, and could completely abolish the copper- induced potentialization of cell death induced by homocystein. Taken together, these results show that PrPC is a junctional protein involved in transendotheliale migration and BBB integrity

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Benkemoun, Laura. "Relations structure-infectivité chez la protéine prion HET-s de Podospora anserina". Bordeaux 2, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR21580.

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Les prions sont des agents infectieux non conventionnels responsables des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST). Les prions sont des protéines infectieuses capables d'exister sous deux conformations : une conformation normale et une conformation prion, capable de recruter l'isoforme normale et de la convertir sous forme prion. HET-s est la protéine prion du champignon filamenteux Podospora anserina. L'obtention de la structure 3 D de la forme prion de HET-s en fait un système idéal d'étude des caractéristiques de cette structure en regard de l'infectivité de la protéine. Au cours de ce travail nous avons optimisé puis utilisé des tests d'infectivité afin de faire le lien entre une structure caractérisable in vitro et son infectivité observable in vivo. En modifiant leurs conditions de formation, noous avons produit différents variants structuraux des fibres de HET-s. Parmi eux, nous avons montré que les plus infectieux des amyloides ne sont pas les plus canoniques. Nous avons ensuite caractérisé la structure adaptée in vivo par HET-s au sein de corps d'inclusion bactériens. Au vu de nos résultats nous avons émis l'hypothèse que corps d'inclusion et fibres amyloides présenteraient des structures et des mécanismes de formation apparentés. Enfin, nous avons montré la conservation des mécanismes prions et le passage de la barrière d'espèce par un orthologue d'HET-s : la protéine FgHET-s de Fusarium graminearum. Ces travaux nous conduisent à penser que quelle que soit la séquence primaire des prions en présence, leur interaction n'est possible que si ces séquences offrent un éventail de structures porteuses de déterminants structuraux au moins partiellement communs
Prions are non conventional infectious agents responsible for transmissible spongiform encephalopathies (TSE). Prions can adopt two conformations : a normal one and a prion one, which is able to recruit the normal conformation and to convert it into the prion one. HET-s is the prion protein of the filamentous fungus Podospora anserina. 3 D structure of the prion form of HET-s makes it an ideal system for studying the relationship between the caracteristics of this structure and the protein infectivity. We optimized and used infectivity tests to study in vivo the infectivity of one structure obtained in vitro. By modifying their agregation conditions, we produced some structural variants of HET-s fibers. We showed that, among them, the most infectious amyloids are not the most typical. Then we caracterized the HET-s structure adopted in vivo in bacterial inclusion bodies. In view of our results we make the hypothesis that inclusion bodies and amyloid fibers present related structure and formation mechanisms. Finally, we showed the conservation of the prion mecanisms and the species barrier crossing of an ortholog of HET-s : the FgHET-s protein of Fusarium graminearum. Our results lead us to think that whatever are the primary sequences of the prions in presence, their interaction is only possible if the sequences allow the protein to adopt structures with at least partially common structural determinants

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Hernandez-Rapp, Julia. "Rôle de la protéine prion dans les neurones : de la physiologie à la pathologie". Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA11T073.

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La conversion de la protéine prion cellulaire (PrPC) en protéine prion scrapie (PrPSc) est à l’origine des encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST). La toxicité de la PrPSc est restreinte aux neurones et implique la déviation de la (des) fonction(s) de la PrPC. Une action neurospécifique de la PrPC est le recrutement de la src kinase Fyn. Dans ce travail, nous montrons que la PrPC est capable de mobiliser une autre src kinase, Lyn, via la cavéoline (cav) dans les neurones. Une cible du couplage PrPC-cav-Lyn, restreint aux corps cellulaires, est la kinase GSK3ß. L’inactivation de GSK3ß par la PrPC intervient dans la régulation des fonctions neuronales, en limitant l’activité du récepteur sérotoninergique 1B. D’autre part, nous montrons que dans les cellules infectées par les prions, l’accumulation de PrPSc induit le recrutement constitutif de la plateforme PrPC-cav-Fyn, à l’origine d’un stress oxydant. Ce gain de fonction entraine notamment un défaut de clivage par la metalloprotéase MMP-9, dont une des conséquences est l’accumulation du peptide Aß. Un autre impact de l’infection est la suractivation de la kinase PDK1, qui génère une perte de fonction de la metalloprotéase TACE. Dans des neurones « Alzheimer », on observe également cette cascade délétère, qui dépend de la PrPC. L’inhibition de PDK1 dans des modèles d’infection par les prions ou de maladie d’Alzheimer permet de rétablir l’activité d’alpha-clivage de TACE vis-à-vis de ses substrats, la PrPC, APP et le récepteur au TNF-alpha. L’effet bénéfique observé in vivo permet de définir PDK1 comme une cible thérapeutique potentielle pour les EST et la maladie d’Alzheimer. En résumé, ce travail illustre comment une meilleure connaissance de la fonction de signalisation de la PrPC peut permettre de progresser dans la compréhension des mécanismes de neurodégénérescence associés non seulement aux maladies à prions, mais également à la maladie d’Alzheimer
Transmissible spongiform encephalopathies (TSE) are characterized by the conversion of the cellular prion protein (PrPC) into its scrapie isoform (PrPSc). PrPSc-mediated toxicity is restricted to neurons and results from the subversion of PrPC function(s). Some neuronal specificity of PrPC signaling relates to its coupling to the Fyn src kinase. In this work, we report that PrPC has the capacity to mobilize another src kinase, Lyn, via caveolin in neurons. A downstream effector of the PrPC-cav-Lyn signaling complex, which is spatially restricted to cell bodies, is the GSK3ß kinase. The inactivation of GSK3ß by PrPC takes part to the control of neuronal functions by negatively regulating the activity of the serotonin 1B receptor. Furthermore, we show that in prion-infected cells, PrPSc constitutively activates the PrPC-cav-Fyn platform, leading to oxidative-stress conditions. This toxic gain of PrPC function induces a defect in metalloproteinase MMP-9 activity, leading to increased Aß levels. Another impact of prion infection is the overactivation of the PDK1 kinase, which results in the loss of function of the TACE metalloproteinase. PDK1 overactivation is also observed in neurons from Alzheimer’s disease model mice, and is shown to be PrPC dependent. PDK1 inhibition in models of prion infection or Alzheimer’s disease restores TACE-mediated alpha-cleavage of PrPC, APP and TNF-alphareceptor. Since positive effects of PDK1 inhibition are observed in vivo, our data posit PDK1 as a putative therapeutic target to combat TSE disorders and Alzheimer’s disease. In summary, achieving a better knowledge of PrPC signaling function may help to improve our understanding of the mechanisms sustaining neurodegeneration in prion and Alzheimer’s diseases

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Betemps, Dominique. "Production de protéines recombinantes en système colibacille pour le virus de l'immunodéficience bovine et la protéine prion". Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10252.

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Nous avons utilisé le système colibacille pour produire des protéines de fusion avec un polypeptide de six histidines, dans le cas du virus de l'immunodéficience bovine et des maladies à prion. L'impact de l'infection par le VIB (Virus de l'Immunodéficience Bovine) sur le statut sanitaire des troupeaux est peu connu en France. Une protéine recombinante correspondant à la protéine p26 de la capside du (VIB) a été produite pour développer un test de dépistage sérologique des animaux infectés par ce virus. Le fragment du gène gag codant pour la protéine p26 a été cloné dans le vecteur d'expression pMH79, en aval d'une séquence codant pour six histidines, et a permis d'obtenir la protéine de fusion (His)6p26, purifiée par chromatographie sur résine par affinité avec des ions métalliques bivalents. Nos travaux montrent que la protéine (His)6-p26 recombinante est reconnue spécifiquement par des sérums issus de lapins et de bovins infectés expérimentalement avec la souche originelle R29 du VIB, en western blot ainsi qu'en l'ELISA. Dans le cas des sérums de bovins, les anticorps dirigés contre la protéine recombinante apparaissent dès la troisième semaine après l'inoculation, et se maintiennent à un taux détectable au moins un an après l'infection. Les Encéphalopathies Spongiformes Subaigue͏̈s Transmissibles (ESST), ou maladies à prion, sont des maladies neuro-dégénératives, touchant aussi bien l'homme que l'animal. L'agent infectieux responsable de ces maladies serait composé de la protéine PrPsc elle-même, qui s'accumule dans le cerveau de l'hôte. Cette protéine correspond à une forme anormale, résultant d'une modification post-traductionnelle d'une protéine PrPc (PrP cellulaire) codée par l'hôte. Nous nous sommes proposés de produire en colibacille les protéines prion ovine et murine, de les caractériser au niveau immunologique, et d'essayer d'obtenir une réponse anticorps chez des souris PrP0/0, dépourvues du gène prion. Nous avons mis en évidence des différences de réactivité des sérums polyclonaux produit chez la souris PrP0/0, vis-à-vis de la PrPres (PrP résistante à la protéinase K) de différentes espèces (bovine, ovine et murine). Ces deux sérums reconnaissent les trois glycoformes de PrPres, selon un profil différent de celui obtenu avec un sérum dirigé contre la séquence peptidique bovine 106-121.

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Milhavet, Ollivier. "Conversion de la protéine du prion : approches thérapeutiques et fonctionnelles". Montpellier 2, 2000. http://www.theses.fr/2000MON20149.

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Les encephalopathies spongiformes transmissibles (est), encore appelees maladies a prions, sont un groupe d'affections neurodegeneratives dont les plus connues sont la maladie de creutzfeldt-jakob chez l'homme, et l'encephalopathie spongiforme bovine ou maladie de la vache folle chez l'animal. L'hypothese etiologique actuelle suggere que l'agent infectieux de ces affections est represente par une proteine appelee prp s c (pour forme scrapie de la proteine du prion). La prp s c correspond a une forme alteree d'une proteine normale appelee prp c (pour forme cellulaire de la proteine du prion) dont la fonction est a ce jour inconnue. Le passage de la prp c a la prp s c representait l'element essentiel du mecanisme pathogenique des est. Nos objectifs etaient d'etudier la conversion pathologique de la prp et ses consequences en culture cellulaire ainsi que les reponses therapeutiques envisageables. Ainsi, nous avons pu etudier le mecanisme d'action de l'amphotericine b et du rouge congo dans des modeles genetiques et infectieux des est en culture cellulaire. Par ailleurs, nous avons developpe une approche peptidique originale afin d'inhiber la conversion de la prp c en prp s c. Par la suite, notre travail nous a conduit a etudier le role de la prp et les consequences de sa conversion pathologique dans les mecanismes de defense contre le stress oxydant. Apres avoir montre que des cellules infectees par l'agent de la scrapie etaient plus sensibles au stress que des cellules temoins, nous avons poursuivi nos investigations sur une possible voie de transduction du signal impliquant la prp.

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Ragagnin, Audrey. "Mort neuronale et maladies à prions". Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAJ094/document.

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La conversion conformationnelle de la protéine prion cellulaire PrPC neuroprotectrice en protéine prion PrPSc infectieuse et pathogène caractérise les maladies à prions. Dans le cerveau infecté par les prions, la perte de PrPC, le gain de PrPSc neurotoxique et l’inflammation concourent à la mort neuronale par des mécanismes encore mal connus.Ces travaux valident les cultures organotypiques de cervelet de souris comme système expérimental ex vivo favorable à l’étude de ces mécanismes et montrent que l’absence de PrPC aussi bien que PrPSc activent des mécanismes apoptotiques et autophagiques qui conduisent à la mort des cellules de Purkinje du cervelet. Une deuxième étude in situ chez la souris montre que la compartimentation anatomo-fonctionnelle du cervelet est un paramètre endogène de la pathogenèse des prions de tremblante 22L. Une troisième série d’expériences in situ montre que les prions provoquent l’augmentation du récepteur TNFR1 de la cytokine pro-inflammatoire TNF-α à la membrane des astrocytes enveloppant les synapses excitatrices des cellules de Purkinje dans le cortex cérébelleux de souris infectées. Ceci implique une composante astrocytaire dans la réaction des complexes synaptiques aux prions
The conversion of the protective cellular prion protein PrPC into an infectious, neurotoxic conformer PrPSc is a feature of prion diseases. In the prion-diseased brain, the loss of PrPC, the production of pathogenic PrPSc and inflammation contribute to neuronal death by still unknown mechanisms.The present results validate cerebellar organotypic cultures as a valuable experimental system to study ex vivo these mechanisms and provide insight into the apoptotic and autophagic processes activated by the absence of PrPC in Prnp-deficient mice and by PrPSc prions and lead to the death of the cerebellar Purkinje cells. A second line of research in situ showed that the anatomo-functional compartmentation of the mouse cerebellum is an endogenous parameter of the pathogenesis of the 22L scrapie prions. Finally, another in situ approach revealed that prions increase the levels of TNFR1, a receptor for the pro-inflammatory cytokine TNF-α at the membrane of the astrocytes enveloping Purkinje cell excitatory synapses in the cerebellar cortex of infected mice. This implies that the response of synaptic complexes to prions involves a glial component

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Bera, Alakesh. "Etude des changements structuraux de la protéine prion induite par les acides nucléiques conduisant à la formation d'oligomères de la protéine du prion et à des polymères de l'amyloïde". Orléans, 2006. http://www.theses.fr/2006ORLE2015.

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La conversion de la structure de la protéine prion cellulaire (PrPC) en oligomère insoluble riche en feuillet-b et résistant à la protéinase-K et en polymère amyloïde (isoforme PrPSc) a été considérée comme centrale dans la pathogénie des maladies neurodégénératives à prion qui affectent les humains et les animaux. L’acide nucléique pourrait être impliqué dans la catalyse de conversion structurale de la protéine prion dans le cytoplasme. Nous avons caractérisé l'interaction entre la protéine prion recombinante et les acides nucléiques synthétiques par des méthodes biochimiques et biophysiques. Cette interaction montre une affinité de liaison dans les gammes micromolaires, mais pas une dépendance forte par rapport aux séquences des acides nucléiques ou au pH de la solution. L'interaction est dominée par les forces électrostatiques et non-électrostatiques à pH neutre et à pH acide respectivement. De plus grands complexes sont formés entre les ligands à pH5 où les groupes non polaires de la protéine agissent avec de l'acide nucléique. Les acides nucléiques déplient le segment 121-231 globulaire de la protéine qui est la plupart du temps responsable de la polymérisation de la protéine en amyloïde. Les polyamines biologiques, par compétition avec la protéine prion dans l’interaction avec les acides nucléiques, peuvent empêcher la polymérisation de la protéine. Nous avons également montré que l'interaction entre la protéine prion et les acides nucléiques a pour conséquence la condensation séquence-dépendante des acides nucléiques. Le recourbement de l'acide nucléique par la protéine prion accompagne le processus de la condensation d'acide nucléique qui forme finalement le complexe acide nucléique-protéine prion biologiquement actif rapporté dans la littérature. La région N-terminale basique non structurée de la protéine prion est impliquée dans le recourbement et la condensation de l'acide nucléique. La région C-terminale globulaire structurée (résidus 121-231) de la protéine prion ne joue aucun rôle dans ces processus. Le travail exécuté dans la thèse, en plus de l'information ci-dessus, suggère que le complexe acide nucléique-protéine prion pourrait jouer un rôle dans le processus d'infection du prion.

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Ezpeleta, Juliette. "Du rôle physiologique de la protéine prion cellulaire à l'infection par les prions : régulation/dérégulation du module de signalisation PDK1/TACE α-secrétase Protective role of cellular prion protein against TNFα-mediated inflammation trough TACE α-secretase Cerebellar compartmentation of prion pathogenesis Production of seedable Amyloid-β peptides in prion diseases upon PrPSc-induced PDK1 overactivation". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCB004.

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Les maladies à prions sont des maladies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation dans le système nerveux central d'une protéine anormalement conformée et neurotoxique, la protéine prion Scrapie (PrPSc). La PrPSc est l'isoforme transconformationnelle d'une protéine normale de l'hôte, la protéine prion cellulaire (PrPC). Il est établi que la toxicité de la PrPSc est restreinte aux neurones et que la neurodégénérescence résulte d'une corruption de la/des fonction(s) physiologique(s) de la PrPC par la PrPSc. Néanmoins, nul ne sait s'il s'agit d'une perte de fonction protectrice ou d'un gain de fonction toxique de la PrPC, ou d'une combinaison des 2 événements, en partie parce que les fonctions de la PrPC restent difficiles à cerner. C'est pourquoi, identifier la/les fonction(s) de la PrPC est un prérequis pour comprendre comment la PrPSc exerce sa neurotoxicité. Mes travaux de thèse montrent pour la première fois une fonction protectrice de la PrPC vis-à-vis de la cytokine pro-inflammatoire sTNF-alpha Nous démontrons que la PrPC ajuste la sensibilité des cellules au sTNF-alpha en contrôlant le clivage des récepteurs au sTNF-alpha (TNFR1) par TACE. Au niveau mécanistique, la PrPC exerce un double contrôle sur TACE en gouvernant (i) son activité enzymatique, via le couplage de la PrPC à la NADPH oxydase/production de dérivés réactifs de l'oxygène, et (ii) sa localisation, en modulant négativement la voie de signalisation intégrines bêta-1/ROCK/PDK1, ce qui assure le maintien de TACE sous forme active à la membrane plasmique. La déplétion en PrPC provoque la micro-agrégation des intégrines bêta-1, la suractivation du duo de kinases ROCK/PDK1, et l'internalisation subséquente de l'alpha-secrétase TACE dans des microvésicules enrichies en Cavéoline-1. TACE est alors découplée de son substrat TNFR1, qui s'accumule à la membrane plasmique et rend les neurones déplétés en PrPC hypersensibles au stress inflammatoire de type sTNF-alpha. Ces mêmes défauts ont été retrouvés, avec des intensités comparables, dans les neurones infectés par les prions, ce qui appuie l'idée que la perte de la fonction cytoprotectrice de la PrPC dans les neurones vis-à-vis du sTNF-alpha participe à la progression des maladies à prions. Concernant l'infection à prions, un travail en collaboration révèle que les cellules de Purkinje du cervelet qui n'expriment pas les zébrines sont plus sensibles à la toxicité de 2 souches de prions, 22L et ME7, que celles qui expriment les zébrines. Cette étude suggère un rôle protecteur des zébrines vis-à-vis des prions. Un axe majeur de ma thèse identifie une nouvelle cible déréglée en aval du module de signalisation PDK1/TACE dans les maladies à prions, la protéine précurseur des amyloïdes (APP) avant tout connue pour son rôle dans la maladie d'Alzheimer. En abrogeant le clivage non-amyloïdogène d'APP par TACE, la PrPSc est à l'origine d'une surproduction d'Abêta40/42. Les peptides Abêta40/42 sont majoritairement sous forme monomérique, mais des formes multimériques (trimères et tétramères) d'Abêta40/42 sont aussi générées. Cette production d'Abêta40/42 dépend de la suractivation de PDK1 puisque l'inhibition pharmacologique de la kinase permet de réduire la production des peptides Abêta40/42 monomériques et rend les multimères indétectables. Il est à noter que les peptides Abêta produits ne modifient ni la réplication ni l'infectiosité de la PrPSc. Toutefois, l'Abêta40/42 généré par l'infection à prions est capable de former des dépôts dans les cerveaux de souris si, et seulement si un « seed » d'Abêta exogène a été co-transmis avec la PrPSc. De manière importante, la conjonction infection à prions/dépôts d'Abêta accélère la mort des souris infectées par les prions. Ces travaux définissent les conditions qui permettent la formation de plaques Abêta et mettent en exergue l'émergence d'une pathologie mixte causée par la présence de PrPSc et des dépôts d'Abêta dans un contexte infection à prions
Prion diseases are neurodegenerative disorders characterized by the accumulation into the central nervous system of an abnormally folded protein called Scrapie prion protein (PrPSc). PrPSc is the transconformational isoform of a ubiquitous protein of the host named cellular prion protein (PrPC). It is well established that the toxicity of PrPSc is restricted to neurons and arise from a corruption of the physiological function(s) of PrPC. However, the mechanisms by which PrPSc exerts its neurotoxicity remain poorly understood, partly because the physiological function(s) of PrPC is/are still elusive. Currently, no one knows if PrPC loses a protective role or acquires a toxic function upon its conversion into PrPSc, a combination of both events is also possible. Identifying PrPC-associated function(s) is thus a prerequisite to understand how PrPSc provokes neurodegeneration. The present work reports for the first time a protective role of PrPC towards the pro-inflammatory cytokine sTNF-alpha-associated toxicity. We show that PrPC adjusts cell sensitivity to sTNF-alpha by controlling TACE-dependent TNFR1 shedding. Mecanistically, PrPC governs both (i) TACE activity, through PrPC coupling to NADPH oxidase/Reactive Oxygen Species production, and (ii) TACE localization, by downregulating the beta-1 integrins/ROCK/PDK1 signaling pathway, thus PrPC ensures the bioavailability of an active TACE at the plasma membrane. PrPC depletion provokes the micro-aggregation of beta-1 integrins, the overactivation of ROCK and PDK1 kinases, and the subsequent internalization of TACE into Caveolin-1 enriched micro-vesicles. This leads to a defect of TNFR1 shedding, which accumulates at the plasma membrane and renders PrPC-depleted neurons highly vulnerable to sTNF-alpha insult. These alterations have also been reported in prion-infected neurons with the same intensities, supporting the view that a loss-of-the protective function of PrPC towards sTNF-alpha likely occur along prion diseases. Within a prion infectious context, a collaborative work revealed that the cerebellar Purkinje cells that do not express zebrins are highly vulnerable to the toxicity of two prion strains, 22L and ME7, compared to Purkinje cells that express zebrins. This suggest a protective role of zebrins against PrPSc-associated toxicity. A major part of my thesis identifies a new target deregulated downstream from the PDK1/TACE signaling module, the amyloid precursor protein (APP), well-known for its implication in Alzheimer's disease. By abrogating the non-amyloidogenic cleavage of APP by TACE, PrPSc provokes the overproduction of Abeta40/42 peptides. Abeta40/42 predominates as monomers but are also found as multimeric assemblies, i.e. trimers and tetramers. PrPSc-induced Abeta40/42 overproduction relates to PDK1 overactivation as pharmacological inhibition of PDK1 attenuates production of Abeta monomers and renders multimers undetectable. Of note, our work reveals that Abeta peptides do not impact on PrPSc replication nor infectivity. Nevertheless, Abeta40/42 peptides generated upon prion infection can deposit in mice brains only if an exogenous Abeta seed is co-transmitted with PrPSc. Importantly, Abeta deposition leads to early death of prion-infected mice. This work delineates the conditions that allow Abeta plaques formation and highlights the onset of a mixed-pathology caused by the co-occurrence of PrPSc and Abeta deposition within a prion infectious context

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Rezaei, Human. "Dynamique structurale de la protéine prion ovine". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2001. http://www.theses.fr/2001MNHN0046.

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J'ai étudié l'effet, sur les propriétés physico-chimiques et structurales de la protéine prion ovine, de quatre polymorphismes associés respectivement à une forte sensibilité (V136R154Q171, A136R154Q171) et une forte résistance (A136H154Q171, A136R154R171) des animaux vis-à-vis la tremblante. J'ai mis au point une technique originale de purification/renaturation de la protéine PrP pleine longueur exprimée dans E. Coli, permettant d'obtenir en une seule étape de grandes quantités de protéine monomérique pure, homogène et stable. Les spectres de CD et les paramètres de dénaturation chimique et thermique montrent que VRQ est plus structuré et stable que ARR, résultat étonnant confirmé par des expériences de protéolyse ménagée. Une étude par microcalorimétrie différentielle a montré que, pour pH<4. 5 et pH>6. 0, la dénaturation a lieu en deux étapes avec des intermédiaires présentant certaines caractéristiques de la forme pathogène : haute teneur en structure b et capacité à se polymériser
I have analysed the effects on the physico-chemical and structural properties of ovine prion protein of 4 polymorphisms, which are respectively associated with a high sensitivity (V136R154Q171, A136R154Q171) and a high resistance (A136H154Q171, A136R154R171) of animal towards scrapie infection. I have first set-up an original purification/renaturation technique of the full-length protein expressed in E. Coli. This allowed us to obtain in one step high quantities or the pure monomeric, homogenous and stable protein. CD spectra and profiles of chemical and heat denaturation processes show that VRQ is more structured and more stable than ARR, an astonishing result whish was confirmed by mild proteolysis experiments. By differential microcalorimetry it was shown that, at pH<4. 5 and >6. 0, denaturation occurs in 2 steps with intermediates exhibiting some characteristics of the pathogenic form : high b sheet content and high tendency to polymerize

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Eghiaian, Frédéric. "Caractérisations structurales et physico-chimiques de la protéine prion ovine". Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066134.

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Ronga, Luisa. "De l'étude des propriétés conformationelles de peptides de la protéine prion au développement de nouvelles molécules anti-prion". Montpellier 2, 2008. http://www.theses.fr/2008MON20002.

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Boudet-Devaud, François. "La protéine prion cellulaire : un relai de neurotoxicité commun aux protéines amyloïdes et aux nanoparticules Protective role of cellular prion protein against TNFα-mediated inlammation through TACE α-secretase PrPSc-induced PDK1 overactivation promotes the production of seedable Amyloid-β peptides in prion diseases Corruption of cellular prion protein signaling by titanium dioxide or carbon black nanoparticles promotes the accumulation of amyloid-β peptides". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCB127.

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La protéine prion cellulaire (PrPC) est une protéine majoritairement exprimée à la surface des neurones, dont la conversion transconformationnelle en prion pathogène PrPSc, est à l'origine des maladies à prions. Il est clairement établi que la neurodégénérescence induite par la PrPSc dépend de l'expression de la PrPC dans les neurones et résulte d'une déviation de la/des fonction(s) de la PrPC par la PrPSc. Identifier le rôle de la PrPC est donc un pré-requis pour aborder les mécanismes de neurodégénérescence dans les maladies à prions. Une partie de mes travaux de thèse a permis de montrer que la PrPC exerce un rôle cytoprotecteur vis-à-vis de la cytokine inflammatoire TNFalpha. L'extinction de la PrPC dans les neurones (neurones PrPnull) rend ces cellules hypersensibles au TNFalpha en raison de l'accumulation membranaire des récepteurs au TNFalpha (TNFR). Mes travaux démontrent que la perte de la fonction régulatrice de la PrPC sur l'agrégation et la signalisation des intégrines bêta 1 dans les neurones PrPnull provoque la suractivation de la kinase PDK1, l'internalisation subséquente de l'alpha-sécrétase TACE, et un découplage de TACE vis-à-vis de l'un de ses substrats, TNFR. Étant donné la proximité phénotypique entre les neurones PrPnull (Ezpeleta et al. 2017) et les neurones infectés par la PrPSc (Pietri et al. 2013 ; Alleaume-Butaux et al. 2015), mes travaux plaident en faveur d'une perte de fonction cytoprotectrice de la PrPC dans les maladies à prions. Concernant l'infection à prions, mes travaux montrent que TACE internalisée en réponse à la suractivation de PDK1 est découplée d'un autre substrat, la protéine précurseur des peptides amyloïdes (APP), ce qui mène à l'accumulation des peptides neurotoxiques Abêta 40 et Abêta 42 caractéristiques de la maladie d'Alzheimer. Dans un contexte « infection à prions », les peptides Abêta 40/42 sont présents majoritairement sous une forme monomérique, et de façon plus discrète sous forme trimérique et tétramérique. Par des approches in vitro et in vivo, nous montrons que les peptides Abêta générés par les cellules infectées par les prions ne modifient ni la réplication ni l'infectiosité des prions. Néanmoins, nous démontrons que les formes oligomérisées d'Abêta sont capables de se déposer sous forme de plaques amyloïdes dans le cerveau des souris transgéniques APP23 infectées par les prions. Dans ces souris, les dépôts d'Abêta accélèrent la pathogenèse des prions. Le dernier axe de mon travail de thèse concerne les nanoparticules, des matériaux de taille nanométrique couramment utilisés dans de nombreux produits et procédés industriels. Mes travaux mettent en évidence que, à l'instar de la PrPSc et d'Abêta, des assemblages de nanoparticules de dioxyde de titane ou de noir de carbone se lient à la PrPC exprimée à la surface des neurones et dévient sa fonction de signalisation. Cette interaction PrPC/nanoparticules provoque, entre autres, la suractivation de PDK1, l'internalisation de TACE, et l'accumulation membranaire de TNFR. Les cellules neuronales exposées aux nanoparticules deviennent alors hypersensibles au stress inflammatoire TNFalpha. Le découplage de TACE à APP induit par les nanoparticules augmente aussi la production de peptides Abêta par les neurones. Même si aucune donnée épidémiologique n'associe une exposition aux nanoparticules à la maladie d'Alzheimer, mes travaux suggèrent une implication causale des nanoparticules dans l'initiation voire l'amplification de cette maladie
The cellular prion protein (PrPC) is a protein mostly expressed at the plasma membrane of neurons. Its transconformation into the pathogenic prion PrPSc is at the root of prion diseases. It is clearly established that the PrPSc-induced neurodegeneration depends on the expression of PrPC in neurons and results from the corruption of PrPC function(s) by PrPSc. Unravelling the role of PrPC is thus a prerequisite to grasp neurodegeneration mechanisms in prion diseases. Part of my work shows that PrPC exerts a cytoprotective function against TNFalpha inflammatory cytokine. PrPC silencing in neurons (PrPnull-neurons) renders these cells highly sensitive to TNFalpha due to surface accumulation of TNFalpha receptor (TNFR). My work demonstrates that the loss of PrPC regulatory function on the clustering and signaling downstream of bêta 1 integrins in PrPnull neurons provokes the overactivation of the kinase PDK1, subsequent internalization of TACE alpha-secretase, and uncoupling of TACE from TNFR substrate. Because of the phenotypic proximity between PrPnull neurons (Ezpeleta et al. 2017) and PrPSc-infected neurons (Pietri et al. 2013; Alleaume-Butaux et al. 2015), my work supports the view of a loss of PrPC protective function in prion diseases. As concerns prion infection, my work shows that after PDK1 overactivation, internalized TACE is uncoupled from another substrate, the amyloid peptides precursor protein (APP), leading to the accumulation of neurotoxic peptides Abêta 40 and Abêta 42, hallmarks of Alzheimer's disease. Within a prion infectious context, Abêta 40/42 peptides are predominantly present as monomers, and to a lesser extent, as trimers and tetramers. By combining in vitro and in vivo approaches, we show that Abêta peptides produced by infected neurons do not alter replication nor the infectivity of prions. Nevertheless, we demonstrate that oligomerized Abêta is able to form amyloid plaques in the brain of transgenic APP23 mice infected by prions. In these mice, Abêta deposits accelerate prion pathogenesis. The last axis of my work deals with nanoparticles, that is, nanometric materials commonly found in manufactured products and industrial processes. My work shows that, as PrPSc and Abêta, titanium dioxide or carbon black assemblies interact with PrPC at the surface of neurons and deviate its signaling function, which leads, inter alia, to PDK1 overactivation, TACE internalization, TNFR accumulation at the plasma membrane, and neuronal cells hypersensitivity to TNFalpha inflammatory stress. We also found that nanoparticle-induced TACE uncoupling from APP increases Abêta peptide production by neurons. Even if no epidemiological study has demonstrated to date a link between nanoparticle exposure and Alzheimer's disease, my work suggests an causal implication of nanoparticles in the initiation or amplification of this disease

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Fontes, Pascaline. "Etude fonctionnelle de la protéine prion cellulaire dans deux populations de cellules immunitaires". Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20011.

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Les Encéphalopathies Spongiformes Subaiguës Transmissibles (ESST) sont des pathologies neurodégénératives qui présentent des déterminismes multiples. On distingue ainsi, les ESST familiales, sporadiques et infectieuses. Quelque soit leur forme, ces maladies sont généralement associées à une protéine appelée protéine du prion ou PrP. Notamment dans les ESST infectieuses, un homologue conformationnel de cette protéine est suspecté d’être le constituant principal de l’agent infectieux. Les deux formes de PrP sont identifiées sous les termes de « cellulaire » (PrPC), pour la protéine native et de « scrapie » (PrPSc), pour son homologue pathologique. Beaucoup d’incertitudes planent sur la physiopathologie associée aux ESST, notamment parce que la fonction physiologique de la PrPC n’est pas connue précisément. La protéine prion cellulaire est une glycoprotéine, ancrée via un groupement GlycosylPhosphatidylInositol, dans le feuillet externe de la membrane. La fonction physiologique de la PrP a été abondamment étudiée et la protéine a été impliquée dans de nombreux mécanismes cellulaires comme la transduction de signaux, la modulation de l’apoptose, l’adhésion cellulaire ou la reconnaissance des bactéries du genre Brucella. Cependant, beaucoup de ces études sont controversées et aucune ne fait l’unanimité. Nous nous sommes intéressés, à notre tour, à la fonction physiologique de la PrPC dans deux modèles de cellules immunitaires : les lymphocytes Tγ9δ2 humains, sur lesquels nous avons observé une expression membranaire de la protéine très abondante et les macrophages murins, qui ont été impliqués dans la reconnaissance et la survie intracellulaire des Brucella. Nous avons étudié l’éventuelle participation de la PrPC dans les divers mécanismes physiologiques associés à ces lymphocytes, d’une part et à l’infection des macrophages par Brucella, d’autre part. Or, les résultats obtenus n’ont pas permis de dégager une fonction physiologique évidente de la PrPC dans ces cellules
Prion diseases are neurodegeneratives pathologies of multiples determinisms. Inherited, sporadic or infectious forms are all associated with the expression of one protein, called prion protein or PrP. Infectious diseases are suspected to be caused by an abnormal conformational isoform of the cellular prion protein (PrPC) named “scrapie” or PrPSc. Physiopathologic events associated with prion diseases are not completely understood, in part because physiological function of PrPC is not precisely known. PrPC is a glycoprotein located in the extracellular side of the membrane with GPI anchorage. Due to its location, PrPC has been implicated in many cellular functions as signalling, apoptosis modulation, cellular adhesion or receptor for the bacteria Brucella. However, many of these functions are not clear or are controversial. We try to determine the physiological role of cellular prion protein by studying different cellular mechanisms of two populations of immune cells : Tγ9δ2 lymphocytes in which important expression of PrP has been found and murine macrophages where PrP has been implicated in the entry and intracellular proliferation of Brucella. But, in both cases, we were unable to demonstrate a functional implication of the cellular prion protein

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Reis, Suzana Dos. "Agrégation amyloïde et propagation de la protéine prion HET-s de Podospora anserina". Bordeaux 2, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR21175.

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Les prions sont responsables d'un groupe de maladies neurodégénératives fatales, telles que la maladie de Creutzfeldt Jakob chez l'homme ou l'ESB chez le bovin. Les prions sont des protéines infectieuses qui recrutent la forme normale de la protéine et stimulent sa conversion vers la forme altérée. Le phénomène prion n'est pas restreint aux mammifères, il existe aussi chez les eucaryotes inférieurs : comme la protéine prion HET-s de Podospora anserina, la protéine HET-s est impliquée dans une réaction de mort cellulaire. HET-s s'agrège sous la forme de fibres amyloïdes in vitro et cet état d'agrégation est infectieux et propageable. Un fragment résistant à la protéolyse par la protéinase K, correspondant au domaine C-terminal, a été mis en évidence. De plus, par des études structures-fonctions, il a été montré que ce domaine correspond au domaine prion de la protéine HET-s. Le gène hsp104 a été cloné par hybridation hétérologue. Ce gène code pour la protéine chaperonne HSP104 de Podospora anserina. Une souche de Podospora anserina qui sur-exprime de façon constitutive la chaperonne a été construite. L'émergence et le maintien de [HET-s] ont été analysés dans cette souche. La sur-expression de la chaperonne semble ne pas curer le phénotype prion [HET-s] comme c'est le cas pour le prion de levure [PSI]
Prions are responsible for a group of neurodegenerative diseases like Creutzfeldt-Jakob disease in humans, or BSE in cows. The prion reproduces by recruiting the normal isoform and stimulating its conversion into the disease causing isoform. The prion phenomenon is nos restricted to mammals, it also exist in lower eukaryotes like the HET-s prion protein in Podospora anserina. During this work, the mechanism of the transition to prion state was analysed, as well as the role of the HSP104 on the emergence and maintenance of HET-s. HET-s aggregates into amyloids fibers in vitro, and these amyloids generated in vitro correspond to the infectious prion form. A fragment of HET-s, highly resistant to proteolysis in the amyloid form of the protein which correspond the C-terminal region, wasidentified. In a structure-function relationship study, it was shown that the C-terminal domain represents the prion-forming domain. The hsp104 gene was cloned by heterologous hybridation. This gene codes the HSP104 chaperon protein of Podospora anserina. A Podospora anserina strain that constitutively overexpresses the chaperon was constructed. The emergence and maintenance of [HET-s] was analysed in the strain. The overexpression of the HSP104 does not cure [HET-s]like for [PSI+]

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Dakowski, Caroline. "Rôle de la protéine prion cellulaire (PRPC) dans la différenciation neuronale : Infection par les prions (PRPSC) et bases moléculaires de la neurodégénérescence". Thesis, Paris 5, 2012. http://www.theses.fr/2012PA05T032.

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Toupet, Karine. "Stratégies thérapeutiques des maladies à prions". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20128.

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Les maladies à prions sont des maladies neurodégénératives qui touchent l'homme et l'animal, et dont l'issue est fatale. Ces maladies sont provoquées par l'accumulation dans le cerveau de la PrPSc, l'isoforme mal repliée de la protéine prion cellulaire. L'apparition de nouveaux risques de transmission de ces maladies et l'absence de traitement efficace, nous ont incité à explorer de nouvelles stratégies et cibles thérapeutiques. Nous avons développé deux approches thérapeutiques innovantes. La première à consister à rechercher des molécules capables de piéger les formes préamyloïdes de la PrPSc (dimères et trimères), décrites comme éléments essentiels du cycle de réplication des prions. Une technique de criblage de drogues in silico et in cellulo nous a permis de mettre en évidence des composés thiényl pyrimidiques et thiényl azines capables d'oligomériser spécifiquement la PrPSc. Ces oligomères de PrPSc réduisent l'infectiosité des prions in vivo, soulignant le potentiel thérapeutique de ces composés. Notre deuxième stratégie est une stratégie de thérapie génique utilisant les propriétés dominantes négatives de certains polymorphismes de la protéine prion, comme les mutants Q218K et Q167R. Notre objectif a été d'évaluer le potentiel thérapeutique de vecteurs lentiviraux portant les mutants PrPQ218K et PrPQ167R, chez des souris au stade tardif de la maladie. Nous avons réussi à prolonger significativement la durée de vie des souris de 20% grâce à 2 injections chroniques de vecteurs lentiviraux portant le mutant PrPQ167R. Nos résultats ouvre la voie sur de nouvelles perspespectives thérapeutiques pour les maladies à prions et autres maladies neurodégénératives
Prion diseases are fatal neurodegenerative disorders that affect both humans and animals. These diseases are induced by the accumulation in the brain of the misfolded isoform of the normal cellular prion protein: PrPSc. The emergence of new risks of transmission for these diseases and the lack of efficient treatments, prompt us to search for new therapeutic strategies and targets. We developed two innovative therapeutic approaches. The first one consisted in searching for molecules able to trap preamyloid forms of PrPSc (dimers and trimers), known as key elements in the replication cycle of prions. A drugs screening approach, in silico and in cellulo, allowed us to discover thienyl pyrimidine and thienyl azine compounds able to specifically oligomerize PrPSc molecules. These PrPSc oligomers decrease prions infectivity in vivo, highlighting the therapeutic potential of these compounds. Our second strategie is a gene therapy approach using the dominant negative properties of certain polymorphisms of the prion protein, such as the Q218K and Q167R mutants. Our objective was to evaluate the therapeutic potential of lentiviral vectors carrying the PrPQ218K and PrPQ167R mutants, in mice, at the terminal stage of the disease. We succeeded in significantly prolonging the survival time of mice of 20%, with two intracerebrally chronic injections of lentiviral vectors carrying the PrPQ167R mutant. All our results not only open the way for new therapeutic strategies against prion diseases but also will benefit for therapies of other neurodegenerative disorders

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Moustaine, Driss El. "Etude des voies d'agrégation et de dissociation de la protéine prion sous haute pression". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20044.

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En fonction des conditions physico-chimiques, la protéine prion (PrP) recombinante s'agrège sous haute pression par deux voies différentes. La première, à pH alcalin, conduit à la formation de particules oligomèriques sphériques de structure secondaire riche en feuillets beta. La deuxième, à pH neutre, conduit à la formation de fibrilles amyloïdes. La voie amyloïdogénique est précédée de la formation d'un intermédiaire réactionnel réversible. Les ions cuivre (Cu2+) et les héparanes sulfates (HS), deux co-facteurs de l'altération structurale sur laquelle reposerait l'infectiosité, sont capables de moduler cette agrégation d'une manière compétitive. En leur présence, la PrP s'assemble sous forme de fibrilles amyloïdes et d'agrégats amorphes, respectivement. Les fibrilles amyloïdes, formées à pression atmosphérique dans des conditions partiellement dénaturantes, sont très sensibles à la pression. Après un cycle de compression/décompression, elles sont presque entièrement dissociées, et la PrP retrouve sa structure secondaire native. Notre analyse thermodynamique indique que ces fibrilles présentent des défauts d'empaquetage avec des cavités non accessibles au solvant. Des expériences de saut de pression révèlent que ces cavités paraissent fortement réduites à l'état de transition. La pression s'avère donc être un outil prometteur permettant d'explorer le paysage conformationnel de l'agrégation et de la dissociation de la PrP. Son utilisation ouvre des perspectives intéressantes afin de comprendre les mécanismes régissant la formation de différentes souches de prion
Depending on the physicochemical conditions, recombinant prion protein (PrP) aggregates under high pressure by two distinct pathways. The first, at alkaline pH, leads to the formation of oligomeric spherical particles with rich beta-sheet secondary structure. The second, at neutral pH, leads to amyloid fibrils formation. This amyloidogenic pathway is preceeded by the formation of a reversible reaction intermediate. Copper ions (Cu2+) and heparan sulfates (HS), two cofactors of PrP structural changes that would lead to infectivety, are able to modulate this aggregation in a competitive manner under high pressure conditions. In their presence, PrP aggregates form amyloid fibrils and amorphous aggregates, respectively. Amyloid fibrils, formed at atmospheric pressure in partially denaturing conditions, are very sensitive to pressure. After a cycle of compression/decompression, they are almost completely dissociated and PrP regain native secondary structure. Our thermodynamic analysis shows that fibrils present packing defect with water-excluded cavities. Pressure-jump experiences reveal that cavities are highly reduced in the transition state. Pressure appears as a promising tool to explore the conformationnel landscape of PrP aggregation and dissociation. Its use opens interesting prospects for the understanding of the mechanisms governing the formation of different prion strains

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Marella, Mathieu. "La protéine prion associée à la pathologie : accumulation cellulaire et implication dans la migration des cellules microgliales". Nice, 2004. http://www.theses.fr/2004NICE4036.

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Les encéphalopathies spongiformes subaigue͏̈s transmissibles (ESST) représentent un ensemble de maladies neuro-dégénératives fatales touchant aussi bien l'Homme que l'animal. Ces maladies sont caractérisées par l'accumulation dans le cerveau, d'une protéine nommée PrPsc. D'après S. Prusiner (prix Nobel de médecine en 1997) cette protéine est confondue avec l'entité infectieuse nommée prion responsable de ces ESST. Cette notion de protéine infectieuse ne fait pas l'unanimité, cependant la présence de la PrPsc traduit l'atteinte des sujets par la maladie. La PrPsc s'avère être l'isoforme d'une protéine physiologique, ubiquitaire appelée PrPc principalement exprimée à la surface des cellules du système nerveux central dont la fonction demeure mal connue. Il semble que ce soit seulement un changement conformationnel de la PrPc en PrPsc qui soit à l'origine de la pathologie. Les travaux présentés ici considèrent la conversion de la forme cellulaire de la PrP en sa forme agrégée comme le mécanisme clef de la neuro-pathogenèse. Nous nous sommes donc employé à élaborer des stratégies pour inhiber la formation de PrPsc, soit en éliminant de manière spécifique la synthèse de la PrPc, soit en perturbant la localisation cellulaire de ce processus. Les études menées au laboratoire nous ont permis de sélectionner des molécules actives quant à leur pouvoir perturbateur de la conversion protéique. Très tôt lors du développement des ESST, la présence de cellules microgliales activées est observée autour des agrégats amyloi͏̈des de PrPsc dans le cerveau des individus atteints. Il a été démontré, in vitro, que la microglie est responsable de la mort de neurones en culture primaire incubés avec un modèle peptidique de PrPsc. Comprendre les mécanismes impliqués dans le recrutement de la microglie au niveau des agrégats protéiques revêt donc une importance capitale. Au laboratoire, nous avons démontré que l'attraction de la microglie dépend d'un certain nombre de chemokines synthétisées par les neurones ou les astrocytes incubés avec la PrPsc. Parmi les chemokines identifiées, RANTES semble jouer un rôle clef, car abolir son action revient à diminuer fortement la migration microgliale. La chemokine RANTES a plusieurs récepteurs notamment CCR5, co-récepteur de l'entre du virus du HIV. Nous avons montré qu'un effet antagoniste du récepteur CCR5 diminue également la migration des cellules microgliales. Enfin, nous avons mis à jour une voie de signalisation intra-neuronale responsable de la synthèse des chemokines sous l'influence de la PrPsc. Tous ces résultats représentent autant de nouvelles pistes de thérapie possibles
Transmissible spongiform encephalopathies (TSE) are fatal neurodegenerative diseases affecting both humans and animals. They are characterized by the accumulation in central nervous system of a protein called PrPsc. This protein is the isoforme of a physiological protein mainly expressed at the surface of nerve cells and called PrPc. The accumulation and the aggregation of PrPsc come from a shift in tridimensional structure of PrPc. This simple conformational change of PrPc in PrPsc may lead the pathogenesis events encountered during the TSE. Our primary work attempts to inhibit the production of PrPsc using two strategies: first by specifically down regulating the synthesis of PrPc using Silencer RNA technique, secondly by disrupting the cellular localization of the PrPsc production using polyenic antibiotic called filipin. The second part of our work concerns the recruitment of microglial cells during disease. In affected brains, these cells were localized around PrPsc deposits and cerebral lesions. It has been shown that the recruitment of microglial cells precedes neuronal death. Thus understanding the molecular events implied in this recruitment seems essential. In the laboratory, the role of some of neuronal chemokines in this phenomenon has been demonstrated. Neurons incubated with PrPsc liberate chemokines like RANTES provoking the migration of the microglial cells. We have also demonstrated that the repression of the action of RANTES or its receptor CCR5, diminish the migration. Finally, we have determined the intra-neuronal signaling pathway responsible of the chemokines synthesis. Taken together these results represent new original ways for therapy

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Alfa, Cisse Moustapha. "Implication des disintégrines dans le clivage physiologique de la protéine prion : régulation par les récepteurs muscariniques et les protéines kinases". Phd thesis, Nice, 2007. https://theses.hal.science/tel-00169101.

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Les encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) constituent de graves maladies neurodégéneratives atypiques, affectant aussi bien l’homme que l’animal. Ces maladies ont une origine infectieuse, génétique ou sporadique. On distingue chez l'homme la maladie de Creutzfeldt-Jakob, le syndrome de Gerstmann-Sträussler-Sheinker, le nouveau variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob dû à l’ingestion d’aliments contaminés, et les formes iatrogènes, qui surviennent le plus souvent à la suite d’une contamination contractée lors d’interventions chirurgicales. Les maladies à prions animales les plus courantes sont l’encéphalopathie spongiforme bovine et la tremblante du mouton. Le facteur commun à toutes ces maladies est la protéine prion ou PrP, présente de manière prépondérante dans le cerveau. La PrP existe sous deux états conformationnels qui ont la même séquence en acides aminés, mais qui possèdent des propriétés physicochimiques différentes. La forme anormale du prion appelée "scrapie" ou "PrPsc " est partiellement résistante aux protéases et plus riche en feuillets  que la PrPc, ce qui lui confère une susceptibilité exacerbée à l’agrégation. L’hypothèse de "la protéine seule" proposée par Prusiner prédit que le titre infectieux serait composé uniquement de la PrPsc, capable de se répliquer de manière autocatalytique en se servant de la PrPc endogène comme matrice de conversion. Ce phénomène de conversion apparaît comme l'évènement central contrôlant l'infection et sa propagation vers le système nerveux central et nécessite la présence de la PrPc endogène, puisqu’il a été montré que des souris invalidées pour la protéine prion résistent à l'infection et sont viables. La PrPc subit un clivage physiologique à la membrane plasmique en position 111/112 qui conduit à la formation d'un fragment sécrété appelé N1. Des travaux effectués dans notre laboratoire ont montré que ce clivage est constitutif et régulé par la PKC et nécessite l’activité des disintégrines ADAM10 et ADAM17, respectivement. Mon travail de thèse à consisté à étudier ce clivage, en identifiant les isoformes de la PKC impliquées, et à démontrer sa régulation par les récepteurs muscariniques
Spongiform encephalopathies are fatal neurodegenerative diseases involving a highly protease resistant protein referred to as prion scrapie (PrPsc). Human prion diseases include Creutzfeldt-Jakob disease and some iatrogenic transmission cases. PrPsc corresponds to the abnormal conformation of the ubiquitous cellular prion (PrPc) mainly synthesized in the central nervous system. PrPc is endoproteolyzed mainly at the 110/111 peptide bond, leading to a secreted product referred to as N1. ADAM10 and TACE are identified as the main enzymes responsibles for constitutive and regulated production of N1. Of most interest was demonstration that the most infectious innoculates of PrPsc remained innocuous in absence of PrPc. Thus, PrPc null mice resist toxicity and infection by scrapie homogenates. Therefore, strategies aimed at depleting endogenous PrPc has the potential of slowing down or preventing disease transmission. During my thesis I demonstrated that PKC-coupled muscarinic receptors are involved in the regulation of PrPc physiological cleavage and identified the PKC isoforms implicated in this mechanism

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Alfa, Cisse Moustapha. "Implication des disintégrines dans le clivage physiologique de la protéine prion : régulation par les récepteurs muscariniques et les protéines kinases". Phd thesis, Université de Nice Sophia-Antipolis, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00169101.

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Les encéphalopathies spongiformes transmissibles (EST) constituent de graves maladies neurodégéneratives atypiques, affectant aussi bien l'homme que l'animal. Ces maladies ont une origine infectieuse, génétique ou sporadique. On distingue chez l'homme la maladie de Creutzfeldt-Jakob, le syndrome de Gerstmann-Sträussler-Sheinker, le nouveau variant de la maladie de Creutzfeldt-Jakob dû à l'ingestion d'aliments contaminés, et les formes iatrogènes, qui surviennent le plus souvent à la suite d'une contamination contractée lors d'interventions chirurgicales. Les maladies à prions animales les plus courantes sont l'encéphalopathie spongiforme bovine et la tremblante du mouton. Le facteur commun à toutes ces maladies est la protéine prion ou PrP, présente de façon ubiquitaire dans l'organisme et de manière prépondérante dans le cerveau. La PrP existe sous deux états conformationnels qui ont la même séquence en acides aminés, mais qui possèdent des propriétés physicochimiques différentes. La forme anormale du prion appelée "scrapie" ou "PrPsc " est partiellement résistante aux protéases et plus riche en feuillets b que la PrPc, ce qui lui confère une susceptibilité exacerbée à l'agrégation. L'hypothèse de "la protéine seule" proposée par Prusiner prédit que le titre infectieux serait composé uniquement de la PrPsc, capable de se répliquer de manière autocatalytique en se servant de la PrPc endogène comme matrice de conversion. Les mécanismes moléculaires régissant ce processus sont encore mal connus. Cependant ce phénomène de conversion apparaît comme l'évènement central contrôlant l'infection et sa propagation vers le système nerveux central. Ces processus nécessitent la présence de la PrPc endogène, puisqu'il a été montré que des souris invalidées pour la protéine prion résistent à l'infection et sont viables. Ces observations ouvrent de nouvelles perspectives en terme d'approches thérapeutiques théoriquement envisageables dans le domaine des EST. La PrPc, après une étape de maturation, subit un clivage physiologique à la membrane plasmique en position 111/112 qui conduit à la formation d'un fragment sécrété appelé N1. Des travaux effectués dans notre laboratoire ont montré que ce clivage est constitutif et régulé par la PKC et nécessite l'activité des disintégrines ADAM10 et ADAM17, respectivement. Mon travail de thèse à consisté à étudier ce clivage en identifiant les isoformes de la PKC impliquées, et à démontrer sa régulation par les récepteurs muscariniques.

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Thual, Carine. "Bases moléculaires du processus d'émergence et de propagation du prion Ure2p de la levure saccharomyces cerevisiae". Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112063.

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L'élément génétique non-Mendélien [URE3] de la levure est dû à la perte de la fonction de Ure2p, une protéine impliquée dans la répression azotée de la voie d'utilisation de l'ureidosuccinate. L'inactivation de Ure2p se propage de façon autonome, elle est donc héritable. Comme les autres protéines prions, cette inactivation se produirait lors de son assemblage en fibres amyloi͏̈des composées de structures en feuillets b. Un changement de la conformation de Ure2p est attendu au cours de la conversion de la forme soluble et fonctionnelle de la protéine en forme insoluble inactive. Nous avons exprimé Ure2p dans E. Coli et démontré qu'elle est une protéine à deux domaines. Le domaine N-terminal (résidus 1-93) est flexible et déstructuré, tandis que le domaine C-terminal (résidus 95-354) est compact. Ure2p s'oligomerise en solution pour former majoritairement des dimères qui s'assemblent en fibres qui lient le colorant Rouge Congo. Les fibres sont similaires à celles formées par la PrP ou Sup35p. La cinétique d'assemblage suit typiquement le processus de nucléation-propagation décrit pour les protéines amyloi͏̈des. Nous avons ensuite analysé les propriétés des domaines N- et C-terminaux de Ure2p. Nous avons exprimé chaque domaine séparément, mais il n'a pas été possible d'obtenir le domaine N-terminal pur. Nous montrons que la dimérisation de Ure2p implique uniquement le domaine C-terminal, qui complémente la délétion du gène URE2 in vivo. Ure2p dépourvue de son domaine N-terminal est incapable de s'assembler en fibres ou d'incorporer des fibres amyloi͏̈des préformées. Ce résultat souligne le rôle crucial du domaine N- terminal dans l'assemblage de la protéine. Un variant de Ure2p entière qui possède un tryptophane supplémentaire dans son extrémité N- terminale a été générée pour suivre les changements conformationnels affectant ce domaine. La comparaison de la conformation globale de Ure2p, du variant W37Ure2p et du domaine C-terminal de Ure2p révèle que le domaine N-terminal de Ure2p ne confère aucune stabilité supplémentaire à la forme soluble de la protéine. Ceci contredit l'hypothèse de l'interaction intra-moléculaire entre les régions N- et C-terminales de Ure2p présentées dans d'autres études. Finalement, ce travail montre clairement qu'aucun changement majeur n'affecte la conformation globale de Ure2p au cours de son assemblage en fibres. Il est admis que la forme d'une protéine qui s'assemble en fibres amyloi͏̈des est partiellement dépliée. Les cinétiques de dénaturation à l'équilibre de Ure2p obtenues à différents pH, révèlent l'existence d'un intermediaire stable de dépliement en présence de 2 M de Guanidinium-CI. Cet intermédiaire existe uniquement dans des conditions de pH où les fibres se forment. Cet intermédiaire a été caractérisé. .
The non-Mendelian genetic element [URE3] of the yeast is due to the loss of the function of Ure2p, a protein involved in the nitrogen-dependent repression of the ureidosuccinate utilization pathway. Ure2p inactivation is self-perpetuating, thus heritable. Like the other prion proteins, inactivation of Ure2p is widely believed to occur by its assembly into amyloid fibrils which contain cross b-sheets structures. A change in the conformation of Ure2p may account for the conversion of the protein from a soluble and functional state to an insoluble inactive state. We expressed Ure2p in E. Coli and demonstrated that Ure2p is a two domain protein. The N-terminal domain (1-93) is flexible and unstructured, while the C-terminal domain (95-354) is compactly folded. Ure2p oligomerizes in solution to form mainly dimers that assemble into fibrils that bind the dye Congo Red. The fibrils are similar to those formed by PrP or Sup35p. The kinetic of assembly is typical of a nucleation-propagation process described for amyloid proteins. We have further analyzed the properties of Ure2p N- and C-terminal domains. We expressed each domain separately, but it was not possible to obtain the N-terminal domain pure. We show that dimerization of Ure2p involves solely the C-terminal domain, which complements URE2 gene deletion in vivo. Ure2p devoid of its N-terminal domain is unable to assemble or incorporate into preformed amyloid fibrils. This result underlines the crucial role of the N-terminal domain in directing the assembly of the protein. A full-length Ure2p variant that possesses an additional tryptophane residue in its N-terminal moiety was generated in order to follow conformational changes affecting this domain. Comparison of the overall conformation of Ure2p, W37Ure2p variant and Ure2p C-terminal fragment reveals that Ure2p N-terminal domain confers no additional stability to the soluble form of the protein. N-terminal domain confers no additional stability to the soluble form of the protein. This is in contradiction with the hypothetical intra-molecular interaction between the N- and C-terminal moieties of Ure2p presented in a number of previous studies. Finally, this work clearly shows that the overall conformation of Ure2p is not affected during its assembly into fibrils. It is believed that the form of a given protein that assembles into amyloid fibrils is a partially unfolded polypeptide chain. .

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Steverlynck, Céline. "Etude de l'expression et du trafic de la PrPc dans des cellules épithéliales d'origine intestinale : internalisation de protéine prion exogène". Paris 5, 2005. http://www.theses.fr/2005PA05P608.

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Xu, Zhou. "Etude des relations structure-activité de la protéine du prion". Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077079.

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Les maladies à prions sont des maladies infectieuses neurodégénératives fatales liées au mauvais repliement de la protéine endogène PrP. Cette protéine existe au moins sous deux conformations, l'une normale riche en hélices α, la PrPc, et l'autre pathologique de structure amyloïde riche en feuillets p, la PrPSc. L'hypothèse du prion propose que l'agent infectieux de cette maladie soit exclusivement composé de la protéine PrPSc. Elle a été initialement identifiée dans les cerveaux infectés sous forme de dépôts agrégés amyloïdes résistant à la dégradation par la protéinase K. Bien que les connaissances sur les propriétés physico-chimiques de l'agent infectieux, le phénomène de transmission, la progression de la maladie et les mécanismes cellulaires impliqués aient considérablement avancé au cours des dernières décennies, des problématiques importantes demeurent, notamment sur la compréhension des fonctions, physiologiques ou pathologiques, des différentes régions de la protéine. Dans cette thèse, nous avons cherché à apporter un éclairage sur ces fonctions et leurs propriétés : d'une part, nous mettons en évidence un rôle protecteur de la PrPc dans le maintien de la stabilité génomique, médié par sa partie N-terminale non structurée, et d'autre part, nos résultats suggèrent que les deux hélices H2 et H3 composant l'extrémité C-terminale de la protéine sont le domaine lié au changement de conformation et à la réplication du prion. Ces résultats permettent de proposer un modèle fonctionnel des différentes régions de la protéine et incite à une nouvelle interprétation des changements de conformation de la PrP dans le contexte général de l'ensemble des phénomènes de type prion
Prion diseases are fatal infectious neurodegenerative disorders related to the misfolding of the endogenous protein PrP. At least two conformations are accessible by this protein, an a-helical normal one, PrPc, and a P-sheet enriched amyloid one, PrPSc. Stanley Prusiner's « protein only » hypothesis proposes that the infectious agent of these diseases may be exclusively made of PrPSc protein. The latter has first been identified in infected brains as aggregated amyloid deposits, which were resistant to proteinase K degradation. Although breakthrough knowledge has been gained in the past decades about the physico-chemical properties of the infectious agent, the transmission phenomenon, the pathological spread of the disease in animals and the cellular mecanisms implicated, important issues remain unanswered, such as the understanding of the physiological and pathological functions of different regions of thee protein. In this thesis, we tried to bring forward some insights into these functions and their properties. On the one hand, we identified a protective role of PrPc in the maintenance of genomic stability through its unstructured N-terminus region. On the other hand, our data suggest that the two C-terminal helices H2 and H3 may be the sufficient and necessary domain for prion conformational change and replication. Based on these results, we propose a functional model for the different regions of the protein. In particular, m molecular mecanisms of H2H3 domain conversion stimulate our fundamental understanding of the conformational change of PrP relatively to the concept of prion in general

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Arellano, Anaya Zaira Esperanza. "Étude de la multiplication des prions en culture cellulaire et analyse des formes infectieuses de la protéine PrP". Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1423/.

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L'agent infectieux et pathogène des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles, ou maladies à prions, est un conformère anormal (riche en feuillets beta et agrégé) de la protéine PrP, s'accumulant spécifiquement dans les cellules infectées. Nous avons tout d'abord développé un test cellulaire permettant de quantifier ces agents infectieux sans recourir à l'inoculation d'animaux. A l'aide cet outil, nous montrons que des cellules chroniquement infectées utilisent la machinerie cellulaire pour être constitutivement sécrétés en association à des microvésicules d'origine endosomale (exosomes). L'efficacité avec laquelle les prions sont secrétés semble varier fortement en fonction de la nature de la souche infectieuse. L'analyse biochimique de la PrP anormale nous a permis d'identifier des formes infectieuses peu agrégées qui pourraient être générées dans le compartiment endosomal
Prions are infectious agents responsible for transmissible spongiform encephalopathies, which are fatal neurodegenerative disorders. These agents are made of a protein (PrPsc) which becomes infectious upon abnormal folding of the normal PrPc protein. In this study, we studied the extracellular release of prions from cells chronically infected with different prion strains and we also analysed the associated abnormal PrP. We first used rabbit RK13 epithelial cells to develop a titration assay in a cell format. This system allows a fast, robust and sensitive quantification of different prion strains without resorting to animal inoculation. We then show that cell cultures infected with several prion strains secrete prions and abnormal PrP in association with microvesicles of endosomal origin (exosomes). However, the effectiveness of this release may depend on the prion strain used. Biochemical analysis of the cellular and extracellular infectious prions led to the characterization of a new form of abnormal PrP. This form is resistant to proteolysis, much less insoluble than classical PrPres and may be small aggregates of PrPres. It may be generated in the endosomal compartment

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Arkhipenko, Alexander. "Trafic de la protéine prion dans les cellules MDCK polarisées". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLS228/document.

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La Protéine Prion (PrP) est une glycoprotéine ubiquitaire attachée au feuillet externe de la membrane plasmique par une ancre glycosylphosphatidylinositole (GPI). Cette dernière est l’agent infectieux responsable de la maladie Creutzfeld-Jacob ou « maladie de la vache folle ». Cette protéine existe sous sa forme cellulaire mais également sous sa forme infectieuse, nommée PrPSc (Scrapie). Alors que la fonction de PrPSc est établie au cours de la pathogenèse, la fonction de la protéine cellulaire est beaucoup plus énigmatique notamment chez les mammifères. Il est clairement admis que la forme infectieuse découle d’un changement de conformation de la forme cellulaire. Ainsi afin de mieux appréhender le rôle de la protéine prion dans les cellules saines mais également lors de la pathogenèse il apparaît essentiel d’étudier le trafic de cette protéine. La protéine prion est exprimée dans les cellules neuronales qui sont comme les cellules épithéliales des cellules polarisées. J’ai au cours de ma thèse étudié le trafic de la protéine prion dans les cellules polarisées MDCK. MDCK est la lignée épithéliale sur laquelle nous avons la plus grande connaissance. Dans mon travail j’ai utilisé des cellules MDCK polarisées classiquement en culture bidimensionnelle (2D) mais également en culture tridimensionnelle (3D) où les cellules forment des kystes, structures hautement polarisées, physiologiquement proches de l’épithélium in vivo. Il apparaît que dans les cellules MDCK polarisées sur filtre (en 2D) la localisation de la PrP est controversée. Nous avons trouvé que, contrairement à la majorité des protéines à ancre GPI, la PrP suit la voie de transcytose. La PrP qui se retrouve à la membrane basolatérale est transcytosée vers la membrane apicale. De plus la PrP envoyée à la surface apicale est clivée (clivage alpha) générant deux fragments distincts : le fragment C1, pourvu de l’ancre GPI qui reste associé à la surface apicale et le fragment soluble N1 qui est sécrété dans le milieu de culture des cellules MDCK cultivées en 2D ou dans le lumen des cellules MDCK cultivées en 3D. Mon travail permet de mieux comprendre les études réalisées auparavant mais surtout révèle l’existence d’un mécanisme de transcytose de la protéine prion dans les cellules épithéliales. Cette information est essentielle et nous permet de supposer que ce mécanisme pourrait être également utilisé par les cellules neuronales
The Prion Protein (PrP) is a ubiquitously expressed glycosylated membrane protein attached to the external leaflet of the plasma membrane via a glycosylphosphatidylinositol anchor (GPI). While the misfolded PrPSc scrapie isoform is the infectious agent of “prion diseases” the cellular isoform (PrPC) is an enigmatic protein with unclear function. Prion protein has received considerable attention due to its central role in the development of Transmissible Spongiform Encephalopathies (TSEs) known as “prion diseases”, in animals and humans. Understanding the trafficking, the processing and degradation of PrP is of fundamental importance in order to unravel the mechanism of PrPSc mediated pathogenesis, its spreading and cytotoxicity. The available data regarding PrP trafficking are contradictory. To investigate PrP trafficking and sorting we used polarized MDCK cells (two-dimensional and tree-dimensional cultures) where the intracellular traffic of GPI-anchored proteins (GPI-APs) is well characterized. GPI-APs that are sorted in the Trans Golgi Network follow a direct route from the Golgi apparatus to the apical plasma membrane. The exception to direct apical sorting of native GPI-APs in MDCK cells is represented by the Prion Protein. Of interest, PrP localization in polarized MDCK cells is highly controversial and its mechanism of trafficking is not clear. We found that full-length PrP and its cleavage fragments are segregated in different domains of the plasma membrane in polarized cells in both 2D and 3D cultures and that the C1/PrP full-length ratio increases upon MDCK polarization. We revealed that differently from other GPI-APs, PrP undergoes basolateral-to-apical transcytosis in fully polarized MDCK cells and is α-cleaved during its transport to the apical surface. This study not only reconciles and explains the different findings in the previous literature but also provides a better picture of PrP trafficking and processing, which has been shown to have major implications for its role in prion disease

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Crozet, Carole. "Souris transgéniques pour la protéine prion ovine : transmission d'encéphalopathies subaiguës spongiformes transmissibles naturelles et expérimentales : contribution à la caractérisation des maladies à prions". Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO1T036.

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Cotto, Emmanuelle. "Caractérisation moléculaire de la protéine prion de poisson-zèbre et expression génique au cours du développement". Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12817.

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Les maladies à prions se caractérisent par l'accumulation d'une isoforme anormale (PrPsc) d'une protéine physiologique (PrPc) codée par le gène Prnp chez l'homme. Une protéine homologue a été caractérisée chez différents Mammifères et Oiseaux, la tortue et le Xénope. Chez les Poissons, plusieurs protéines de type prion ont été identifiées, sans pouvoir déterminer avec certitude les relations d'orthologie et de paralogie par rapport au gène Prnp humain. Nous avons caractérisé, après clonage de son ADNc, la protéine prion (PrP1) du poisson-zèbre. Même si sa séquence primaire en acides aminés est relativement divergente, PrP1 présente des motifs bien conservés caractéristiques des protéines de type PrP. Le profil d'expression génique de prp1 a été déterminé sur des embryons et larves de poisson-zèbre en hybridation in situ in toto et comparé à celui du gène prp2. Ce second gène, présent dans le génome du poisson-zèbre, code également pour une protéine de la famille des PrP. Prp1 s'exprime dans l'embryon dès l'activation zygotique, ce qui suggère un rôle pléiotrope de la protéine au cours de l'embryogenèse précoce. A partir de 24 heures après la fécondation, les transcrits de prp1 sont localisés dans des structures bien individualisées, avec une expression majeure au niveau du système nerveux central, des neuromastes de la ligne latérale, des structures rénales, hépatique, cardiaque, de l'intestin postérieur et des nageoires pectorales. Prp2 s'exprime de façon remarquable dans les neuromastes et les nageoires pectorales. En conclusion, nos travaux confirment que le gène PrP est apparu à la base de l'évolution des Vertébrés. Le profil d'expression différentiel des gènes de type prion, observé au cours du développement, pourrait être utilisé comme un argument supplémentaire pour clarifier les relations phylogénétiques après duplication génique du gène prp dans le génome des Poissons Téléostéens
Prion diseases are characterized by the accumulation of an abnormal isoform (PrPsc) of a physiologic protein (PrPc) that is encoded by the Prnp gene in humans. A homologous protein has been characterized in different Mammal species and Birds, the turtle and Xenopus. Different prion-like proteins have been identified in Fish, but their orthologous and paralogous relationship to the human Prnp gene are unknown. Here, we characterized the prion protein (PrP1) of the zebrafish after cloning of its cDNA. Although its primary amino acid sequence is relatively divergent, the PrP1 protein shows preserved PrP-type characteristic motifs. The prp1 gene expression pattern has been determined in zebrafish embryos and larvae by using in situ in toto hybridization and compared to the expression of the prp2 gene. The latter exists also in the zebrafish genome and encodes for another protein of the PrP family. The prp1 gene is expressed in the zebrafish embryo from the beginning of zygotic activation, suggesting a pleiotropic role of this protein during early embryogenesis. Twenty-four hours after fertilization, transcripts of prp1 are localized in distinct anatomical structures, with a main expression in the central nervous system, lateral line neuromasts, different parts of kidney, liver, heart, posterior intestine and pectoral fins. The prp2 gene is mainly expressed in neuromasts and pectoral fins. In conclusion, we confirm the appearance of the PrP gene at the origin of Vertebrate evolution. Moreover, the differential expression pattern for PrP-type genes during development could be used as an additional argument to clarify phylogenetic relations emanating from the duplication of the prp gene in the Teleostean Fish genome

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Coustou, Linares Virginie. "Un modèle prion : études génétique et fonctionnelle de la protéine HET-s chez le champignon filamenteux Podospora anserina". Bordeaux 2, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR28724.

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Laferrière, Florent. "Structure quaternaire de la protéine prion : infectiosité, capacité de conversion, et potentiel de transmission interspécifique". Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077021.

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Les prions sont les pathogènes responsables de désordres neurodégénératifs d'issue fatale chez l'homme et de nombreuses espèces de mammifères. Ces agents sont composés d'une forme mal repliée (PrPse) d'une protéine de l'hôte, la protéine prion (PrPc). Durant l'infection, la PrPc adopte une conformation identique à celle de la PrPs, conduisant à une accumulation d'agrégats de PrPsc dans le cerveau, responsables des désordres neurologiques. Différentes souches de prions peuvent être propagées chez une même espèce. Peu d'informations sont disponibles sur le rôle de l'agencement de la PrPsc sous forme d'agrégats (structure quaternaire) dans divers aspects des maladies à prions (phénotype, propagation, transmission. . . ). Par des méthodes d'ultracentrifugation, d'approches physico-chimiques, de titrages d'infectiosité, de mesure d'activité de conversion in vitro, et de modèles de souris transgéniques, nous avons montré i) que des particules présentant le plus fort titre infectieux et l'activité de conversion la plus élevée, spécifiquement retrouvées chez les souches de prions tuant rapidement l'hôte, sont de taille réduite, ii) que la réaction de conversion in vitro de la PrP (PMCA) produit préférentiellement de petits oligomères au très fort pouvoir d'amplification par des cycles d'agrégation / fragmentation, et iii) que la structure quaternaire de la PrPS ne semble pas être un déterminant majeur dans l'aptitude des prions à franchir des barrières d'espèces. La structure quaternaire de cette protéine tient donc un rôle prépondérant dans divers aspects de la dynamique de propagation des prions allant du processus de conversion au phénotype de souche
Prion diseases are fatal neurodegenerative disorders that can affect human or many mammalian species. These infectious agents are composed of a misfolded state (PrPsc) of the endogenous form of the prion protein (PrP'). During the infection, PrPsc induces PrP' to convert into its pathological isoform, which forms aggregates in the brain causing the neurological disorders. Several prion strains are transmissible to a single host species. The implication of the aggregation state (quaternary structure) of PrPse in different aspects of prion diseases — phenotype, propagation, transmission. . . — is not well documented. Using ultracentrifugation methods, physicochemical approaches, infectivity assays, in vitro converting activity assays, and transgenic mouse models, we showed that : i) the most infectious and converting particles, specifically found in rapidly lethal priori strains, are actually of a small size, ii) that the in vitro conversion reaction of PrP (PMCA) mostly generates small particles which have a strong converting ability, via cycles of aggregation / fragmentation, and iii) that PrPsc quaternary structure does not seem to play a predominant role in prions potential to overcome species barriers. Ultimately, prion protein quaternary structure is strongly implicated in several aspects of prion propagation dynamics which goes from the conversion mechanisms to the disease phenotype

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Février, Benoît. "Trafic intracellulaire de la protéine prion : rôle des exosomes dans la propagation de l'agent infectieux". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2004. http://www.theses.fr/2004MNHN0037.

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Les maladies à prion (tremblante du mouton, encéphalite spongiforme bovine, Creutzfeldt-Jacob), sont des désordres neurodégénératifs caractérisés par l'accumulation, dans le système nerveux central, d'une protéine mal conformée, la PrPsc. La PrPsc résulte de la transconformation d'une protéine ubiquitaire : la PrP. Les travaux réalisés au cours de cette thèse ont pour objectif de mieux comprendre les mécanismes cellulaires participant à la transmission des prions en analysant le trafic intracellulaire de la protéine prion et son devenir dans le milieu extracellulaire dans les modèles cellulaires non neuronaux Rov et Mov. Les études réalisées montrent que dans les cellules Rov et Mov, la PrPc est internalisée par des puits recouverts de clathrine et par des cavéoles, respectivement. La PrPc est ensuite transférée aux endosomes multivésiculaires, qui seraient aussi un des sites d'accumulation de la PrPsc. La PrPc et la PrPsc sont sécrétées dans le milieu extracellulaire en association avec des petites vésicules membranaires. Sur la base de leur morphologie en microscopie électronique, de leur taille et de leur composition protéique et lipidique analysée en Western-blot et spectrométrie de masse, ces vésicules possèdent les caractéristiques des exosomes. Les exosomes sont des vésicules d'origine endosomale sécrétées lors de la fusion d'endosomes tardifs avec la membrane plasmique, présentant des caractéristiques des micro-domaines lipidiques. Les exosomes qui portent la PrPsc sont infectieux in vivo et sont capables de propager l'infection de cellule à cellule. Ces vésicules de nature endosomale pourraient constituer un véhicule de transmission des prions
Prion diseases are infectious neurodegenerative disorders linked to accumulation in the central nervous system of an abnormally folded protein: PrPsc, thought to be the infectious agent. PrPsc is generated by a conformational change of the ubiquitous protein PrPc. The aim of the work presented in this thesis is to shed light on the cellular mechanisms underlying prion protein transmission. Studies were carried to investigate the localization and fate in the extracellular environment of PrPc and PrPsc in the non-neuronal cell models Rov and Mov. In these cells, PrPc is internalized by clathrin coated pits (Rov) and caveolae (Mov) before being transferred to multivesicular endosomes. These compartments are also thought to be one of the sites of PrPsc accumulation. PrPc and PrPsc were found to be actively released into the extracellular environment by PrP-expressing cells before and after infection with sheep prions, respectively. Based on Western blot with specific markers, mass spectrometry and microscopy, the results altogether revealed that PrPc and PrPsc are associated with exosomes. Exosomes are membrane vesicles that are secreted upon fusion of multivesicular endosomes with the plasma membrane. The presence of PrPc and PrPsc on exosomes is in agreement with their “raft-like” features. Exosomes bearing PrPsc are infectious in vitro and in vivo. These findings suggest that exosomes may contribute to intercellular membrane exchange and spread of prions throughout the organism. Interfering with exosome formation, secretion and targeting may constitute promising therapeutical approaches for prion diseases

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Grznárová, Katarína. "Les relations moléculaires entre la maladie d'Alzheimer et les maladies à prions". Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077291.

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Les maladies à prions ainsi que la maladie d'Alzheimer sont des amyloïdopathies neurodégénératives de la famille des pathologies liées au mauvais repliement des protéines. Au cours de ces pathologies, les protéines changent leur conformation vers une structure enrichie en feuillets β et s'accumulent dans le système nerveux central sous la forme d'agrégats. Dans le cas des maladies à prions, la protéine sous sa forme physiologique, cellulaire (PrPc), change sa structure vers son conformère infectieux, appelé PrPsc, à ce jour l'unique marqueur biochimique des maladies à prions. De même, au cours de la maladie d'Alzheimer, des peptides amyloïdes beta, de 40 et 42 acides aminés (Aβ1-40, Aβ1-42), agrègent sous forme de plaques amyloïdes. Elles constituent le marqueur biochimique majeur de la maladie d'Alzheimer. La PrP interagit avec le peptide Aβ sous sa forme monomérique ou agrégée. Deux régions sur la partie N-terminale de la PrP ont été identifiées, à savoir les régions 23-50 et 89-110. D'autres sites de fixation pourraient exister dans la partie globulaire de la PrP. Le rôle de cette interaction a été étudié du point de vue de la maladie d'Alzheimer. Au cours de ces dernières années, des liens physiologiques et biochimiques entre ces deux pathologies ont été mis en évidence, notamment une forte affinité entre la PrIpc et les peptides Aβ1-40 et Aβ 1-42. Plus précisément, la PrPC a été proposée jouer un rôle de récepteur aux oligomères Aβ1-42, qui constituent la forme soluble et la plus toxique dans la pathologie de la maladie d'Alzheimer. Cependant le rôle du peptide Aβ sur l'agrégation de la PrP ainsi que sur son changement de conformation, n'a pas encore été étudié. Nous nous sommes donc concentrés sur le rôle potentiel du peptide Aβ1-40 monomérique, dans le processus agrégatif et le changement de conformation de la PrP dans le cadre des maladies à prions. Après avoir mis au point la purification ainsi que la monomérisation du peptide Aβ1-40, nous avons étudié l'agrégation in vitro de la PrP en présence du peptide Aβ1-40 par diffusion statique de la lumière. Nos travaux ont mis en évidence une forte augmentation de la vitesse d'agrégation de la PrP recombinante induite par l'Aβ1-40 à pH physiologique. Trois sites d'interaction avec l'Aβ1-40 ont été identifiés sur la PrP grâce à l'emploi de diverses troncatures de la PrP : un premier sur la partie N-terminale de la PrP entre les résidus 23-102 (site 1) et un second sur la partie hydrophobe correspondant aux résidus 103-123 (site 2). Le troisième site devient accessible après un dépliement partiel de la partie globulaire de la PrP (résidus 167-234). Des expériences de calorimétrie différentielle nous ont permis de montrer qu'en présence du peptide Aβ1-40, la vitesse de changement de conformation, ainsi que le taux de la PrP qui a subi ce changement, ont été sensiblement augmentés. De plus, nous avons pu mettre en évidence que le domaine 103-123 (le site 2) est impliqué dans ce changement de conformation. Le peptide Aβ1-40 interagit avec cette région, ce qui laisse supposer que le peptide Aβ peut moduler le processus de polymérisation de la PrP. Etant donné que nous n'avons pas observé l'interaction avec les oligomères de la PrP préformés, nous proposons que de interagit uniquement avec le monomère et/ou les espèces partiellement dépliées de la PrP. Les expériences in vitro de l'amplification de particule infectieuse de prion (la PrPsc) suggèrent que la vitesse de propagation de cette dernière est modulée en présence de l'Aβ. Nos résultats nous permettent de proposer un modèle d'assemblage entre l'Aβet la PrP ainsi qu'un rôle physiologique de ces assemblages. En induisant le regroupement des molécules de PrP à la membrane ou dans le milieu extracellulaire, le peptide AR monomérique présent dans les cerveaux sains jouerait un rôle d'amplificateur du rôle physiologique de la PrPc, notamment dans les réponses au stress. D'autre part, au cours du développement des maladies à prions, le peptide Aβ pourrait jouer un rôle de cofacteur dans la conversion de la PrPC en PrPsc et participer ainsi à la propagation de l'infection au sein de l'organisme
Many human neurodegenerative diseases are now considered as caused by protein misfolding and prion-like mechanisms seem to be more the rule in these processes than an exception limited to prion diseases. The normal prion protein (PrP) appears to be critical in neurodegeneration induced by Aβ oligomers in Alzheimer's disease (AD). However, PrP- Aβ interaction is not reserved only to toxic Aβ1-42 oligomers. Also monomeric Aβ1-40, naturally produced in healthy brain as non-aggregated peptides, have been shown to interact with cellular PrP. We explored here the role of the interaction between PrP and monomeric Aβ1-40 in PrP aggregation process. To this aim, PrP and Aβ1-40 were produced as highly pure and monodisperse recombinant proteins. We show here a clear positive effect of Aβ1-40 on PrP aggregation. Moreover, we demonstrate that Aβ1-40 naturally binds to two distinct N-terminal regions of PrP and subsequently to a third binding site created after structural rearrangement of PrP globular domain, which contributes to enhance the oligomerization rate of the complex. These results bring new insight into the mechanisms of the physiologically relevant PrP-Aβ1-40 interaction as well as into key structural changes that might be involved in prion diseases

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Petit, Constance. "La protéine cellulaire du Prion, nouvel acteur de l'homéostasie de l'épithélium intestinal, joue un rôle essentiel dans la fonction de barrière de l'intestin". Paris 6, 2010. http://www.theses.fr/2010PA066504.

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La fonction physiologique de la protéine cellulaire du prion (PrPc) est encore mal comprise et a été majoritairement étudiée dans les cellules neuronales. Dans l’intestin, notre équipe a montré que la PrPc est adressée soit aux complexes jonctionnels des cellules différenciées où elle interagit avec des protéines desmosomales et la kinase Src, soit au noyau dans les cellules en division. L’objectif de mon travail de thèse a donc été de comprendre le rôle de la PrPc dans l’épithélium intestinal. En caractérisant l’épithélium intestinal de souris KO pour la PrPc, j’ai mis en évidence une diminution de la taille des desmosomes, ainsi qu’une réduction de la taille des villosités associée à une augmentation du nombre de cellules en mitose, suggérant que la PrPc est impliquée à la fois dans l’organisation des desmosomes et dans des mécanismes qui contrôlent la prolifération des cellules. En combinant des approches in vivo et in vitro, j’ai également montré que la PrPc participe à la régulation de la fonction de barrière de l’intestin, son absence s’accompagnant d’une augmentation de la perméabilité paracellulaire de l’épithélium intestinal et de la susceptibilité à l’inflammation dans un modèle de colite expérimentale. Dans la lignée entérocytaire Caco-2/TC7, l’absence de PrPc suffit à perturber l’organisation des trois jonctions intercellulaires impliquées dans l’adhérence et la fonction de barrière, indépendamment des acteurs cellulaires et moléculaires de l’inflammation. Enfin, nous avons montré que la PrPc présente une localisation perturbée dans l’épithélium colique de sujets atteints de la maladie de Crohn. L’ensemble de ces travaux présentent pour la première fois la PrPc, et potentiellement les desmosomes, comme des acteurs essentiels de la fonction de barrière de l’intestin. Ils permettent également de proposer une fonction importante de la PrPc dans la régulation de l’homéostasie de l’épithélium intestinal, dont les mécanismes restent à explorer

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Arsac, Jean-Noël. "Caractérisation moléculaire de la protéine prion pathologique dans des formes atypiques d'encéphalopathies spongiformes subaiguës transmissibles chez les petits ruminants". Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10143.

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Nous avons entrepris l’étude d’isolats de tremblante atypique chez les petits ruminants depuis 2002, date à laquelle l’appartenance de ces isolats au groupe des maladies à prion était encore incertaine. Nos travaux ont permis l’identification et la caractérisation de la protéine prion pathologique par Western blot et ont révèle un profil moléculaire unique, identique au profil d’isolats inhabituels de tremblante NOR98 décrits en Norvège en 2003. Ces caractéristiques, inchangées après transmission sur souris transgéniques ovinisées (TgOvPrP4), montrent un mécanisme de clivage de la protéine original. La transmission de la maladie aux souris TgOvPrP4 indique que la transmission sur ce modèle est liée à 2 facteurs synergiques : niveau d’expression de la PrPc et génotype de l’isolat inoculé. Ces résultats suggèrent que les isolats de tremblante atypique/NOR98 constituent une seule famille d’ESST et révèle des similitudes entre la tremblante atypique et certaines ESST humaines non acquises
Atypical scrapie, suspected to be a TSE, has been investigated by Western blot method for characterisation of the PrPres, genetic analysis of prnp gene and transmission experiments in mice: TgOvPrP4, C57Bl/6. With TeSeE® Western blot all isolates (including NOR98) and TgOvPrP4 positive inoculated mice shared a unique biochemical signature originating from the presence of 2 products cleaved at both N and C sides of the protein and 1 product uncleaved or marginally cleaved. The genetic factors involved in susceptibility suggested a higher susceptibility of AHQ and AF141RQ animals, as earlier data from NOR98 scrapie. Transmission only succeeded in TgOvPrP4 mice and was strongly influenced by two factors acting synergistically: the PrPc expression levels of inoculated transgenic mice and the prnp genotypes of the animal at the source of atypical scrapie. Data are consistent with the hypothesis of a single TSE agent for atypical scrapie/NOR98 sharing similarities with some rare TSE in humans

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Santini, Sébastien. "Flexibilité et changements topologiques de la protéine prion et du peptide β-amyloi͏̈de d'Alzheimer par simulations numériques". Aix-Marseille 1, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX11029.

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Les amyloi͏̈doses sont des maladies neuro-dégénératives caractérisées par l'accumulation de fibres protéiques dans le système nerveux. Nous avons choisi d'étudier les mécanismes d'agrégation en fibre pour deux des protéines amyloi͏̈des les plus connues : la protéine prion (fragment PrP90-231) et le peptide Aß d'Alzheimer (fragment 16-22). Les études de la protéine prion ont été menées par dynamique moléculaire pour appréhender les changements topologiques impliqués lors de la conversion de PrP[C] en PrP[Sc]. Ainsi, nous avons mis en évidence que la dynamique du coeur structuré (124-226) de PrP est indépendante de la longueur de la queue amino-terminale (Nt). A pH neutre, les mutations G131V et M129V propagent un feuillet ß à trois brins successifs antiparallèles impliquant les résidus 112-130 et 115-130 respectivement. Ce feuillet pourrait constituer un point de départ pour le changement de conformation décrit expérimentalement. Les simulations de délétions des brins S1 et S2 de PrP confirment l'existence d'un intermédiaire de type globule fondu. L'hélice H1 est très stable sur l'ensemble des simulations et ne semble pas se déplier dans les étapes précoces du mécanisme de conversion de PrP. Pour comprendre le phénomène d'agrégation des fibres amyloi͏̈des, nous avons choisi d'utiliser la technique d'activation relaxation combinée au potentiel OPEP sur des dimères et trimères de Aß[16-22]. En accord avec la RMN du solide, nous montrons que le dimère et le trimère Aß[16-22] adoptent préférentiellement un arrangement antiparallèle et que l'agrégation se fait par de multiples chemins n'impliquant pas forcément un intermédiaire en hélice α. Nos simulations montrent que la conformation obtenue dans la fibre Aß[16-22] nécessite un plus grand nombre de chaînes et mettent en évidence, lors du repliement, des pièges cinétiques qui peuvent être surmontés par le mouvement de reptation des chaînes.

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Madec, Jean-Yves. "Caractérisation de l'accumulation et des propriétés biochimiques de la protéine prion pathologique chez différentes espèces atteintes d'encéphalopathies subaiguës spongiformes transmissibles". Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO1T207.

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Khalife, Manal. "Etude du rôle biologique de la protéine prion et de sa région polybasique par étude transcriptomique et par développement de souris transgéniques". Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0041.

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Les Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST), ou maladies à prions, constituent un ensemble d’atteintes neurodégénératives fatales qui touchent assez bien l’homme que l’animal. L’implication de la PrPC dans les maladies prions et sa conversion en forme pathogène PrPSc ont fait l’objet d’étude pour plusieurs décennies et sont maintenant bien documentées. Cependant la fonction physiologique de cette protéine n'est pas encore claire. Nous avons cherché à contribuer à mieux comprendre la fonction biologique de la protéine prion cellulaire PrPC. Cette thèse est composée de deux projets. Le premier était l’étude de la région polybasique de la protéine prion par développement de souris transgéniques exprimant des protéines prion mutées pour cette région. Le second consiste en une étude du rôle de la protéine prion PrPC au cours de l'embryogenèse, notamment par analyse transcriptomique. Nos travaux sur les souris transgéniques exprimant une PrP modifiée au niveau de la région polybasique montrent que les modifications apportées à cette région ne sont pas toxiques et que la délétion 23-27 ne semble pas affecter la sensibilité à l’infection aux prions. Nos analyses montrent par ailleurs un rôle crucial et complémentaire au cours de l’embryogénèse de la famille des protéines prions et plus précisément dans le contrôle de la maintenance et de la différentiation des cellules trophoblastiques, suggérant une implication de ces protéines dans la biologie des cellules souches
Transmissible Spongiform Encephalopathies, or Prion diseases, are a group of fatal neurodegenerative diseases that affect Humans and animals. The role of PrPC in prion diseases and its conversion into its pathological isoform PrPSc have been studied for many years and are well described. However, the biological function of this protein remains unclear. Our aim was to contribute to a better understanding of this physiological role. This thesis was subdivided in two projects. The first one aimed at analyzing the polybasic region of the protein by the creation of transgenic mice expressing mutated alleles and the second one aimed at studying the role of the prion proteins during early mouse embryogenesis, notably using transcriptomic analyses. Analysis of our transgenic mice expressing PrP alleles mutated in the polybasic region reveals the absence of in vivo toxicity of such alleles and that the deletion of aa23-27 does not affect the mouse susceptibility towards prions. Our transcriptomic studies revealed a crucial and complementary role of the prion proteins during embryogenesis and more precisely in the self-renewal and differentiation of the trophoblastic cells. It suggests an implication of these proteins in the biology of stem cells

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Fichet, Guillaume. "Evaluation du risque lié à la résistance des prions et développement de techniques adaptées à leur élimination et /ou : inactivation". Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066137.

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Al, Bersaoui Roméo. "Le gène de la protéine "prion-like" Doppel : Complexité de l'expression transcriptionnelle et traductionnelle dans le cerveau murin.Implications dans la dégénérescence des cellules de Purkinje chez les souris invalidées pour le gène de la protéine Prion". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. http://www.theses.fr/2005STR13131.

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Les encéphalopathies subaiguës spongiformes transmissibles (ESST) sont des maladies neurodégénératives fatales. Il est à présent établi que la protéine prion cellulaire (PrPc) est requise pour la propagation des ESST. Pour élucider sa fonction physiologique, largement inconnue, plusieurs lignées de souris invalidées pour le gène de la PrPc (Prnp0/0) ont été générées, dont la lignée Nagasaki qui présente une ataxie cérébelleuse tardive liée à une dégénérescence des cellules de Purkinje. Cette maladie neurodégénérative a été corrélée à l'expression ectopique dans le cerveau Prnp0/0 du gène Prnd codant la protéine PrP-like Doppel (Dpl). Cette protéine présente un intérêt particulier, puisque les protéines Dpl et PrPc sont antagonistes, respectivement neurotoxique et neuroprotectrice. Pour identifier la nature des mécanismes moléculaires, encore inconnus, qui sous-tendent la spécificité cellulaire de la neurotoxicité de Dpl, nous avons étudié l'expression spatio-temporelle de cette protéine. A l'aide d'anticorps hautement spécifiques que nous avons générés, nous avons montré par Western blot que le cervelet Prnp0/0 présente un profil d'isoformes de Dpl distinct du reste du cerveau, suggérant ainsi que la spécificité cellulaire de la toxicité de Dpl serait associée à des isoformes particulières. De plus, nous avons pour la première fois pu localiser la protéine Dpl in situ dans le cerveau. Au niveau transcriptionnel, nous avons montré par hybridation in situ, Northern blot et RT-PCR, la présence de transcrits Prnd à la fois dans le cerveau Prnp0/0 et sauvage. 12 nouveaux transcrits ont été identifiés par RACE-PCR. Ce travail a abouti à des données nouvelles révélant une grande complexité de l'expression transcriptionnelle et traductionnelle du gène Prnd. Ces données pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour l'étude des fonctions physiologiques et physiopathologiques de la protéine Dpl, ainsi que de la PrPc et de son isoforme altérée, la PrPres, responsable des ESST
Transmissible spongiform encephalopathies (TSEs) are fatal neurodegenerative diseases. It is now established that the cellular prion protein (PrPc) is required for the propagation of these diseases. To unravel the still elusive physiological function of PrPc, several PrPc-deficient (Prnp0/0) lines were generated, among them the Nagasaki line which develops a late onset cerebellar ataxia linked to Purkinje-cell degeneration. This neurodegenerative disease has further been correlated with the ectopic expression in Prnp0/0 brain of the Prnd gene which encodes a PrP-like protein termed Doppel (Dpl). This protein is of particular interest as Dpl and PrPc were actually shown to be antagonistic, respectively neurotoxic and neuroprotective. To investigate the totally unknown molecular mechanisms underlying the cell-type specificity of Dpl neurotoxicity, we first elected to focus on the spatio-temporal expression of Dpl. Using highly purified anti-Dpl antibodies we generated, we showed by Western blotting that the Prnp0/0 cerebellum exhibits a distinct Dpl species pattern within the brain, supporting the idea that Dpl cell-type toxicity might be associated with specific Dpl species. Moreover, for the first time, we succeeded in localizing Dpl in situ within the brain. At the transcriptional level, we showed by in situ hybridization, Northern blot and RT-PCR, the presence of Prnd transcripts in both in Prnp0/0 and wild-type brain. 12 new transcripts were identified by RACE-PCR. This work, including the production of a new and efficient antibody tool, led to original data revealing a high degree of complexity of Prnd transcriptional and translational expression. These data will most likely open new perspectives to investigate the (patho)physiological function of Dpl, along with PrPc and its abnormal isoform, PrPres, responsible for TSEs

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Rybner, Catherine. "Régulation de l'expression et caractérisation d'un nouveau partenaire de la protéine prion cellulaire dans la lignée leucémique promyélocytaire humaine NB4". Paris 5, 2002. http://www.theses.fr/2002PA05S001.

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Les maladies à prions sont des pathologies neurodégénératives caractérisées par l'accumulation d'agrégats de protéine prion scrapie PrPsc au niveau du système nerveux central des individus atteints. Selon la théorie défendue par S. B. Prusiner, cette protéine dériverait, par changement conformationnel, d'une protéine ubiquiste codée par tout individu sain : la protéine prion cellulaire PrPc. De plus, la conversion de la PrPc en PrPsc serait catalysée par la PrPsc elle-même. Pouvoir réduire voire même bloquer la synthèse de la PrPc et/ou empêcher sa conversion en PrPsc est donc primordial pour traiter les maladies à prions. .
Prion diseases are neurodegenerative disorders characterized by the accumulation of scrapie prion protein PrPsc aggregates in the central nervous system. According to the theory developed by S. B. Prusiner, the scrapie prion protein PrPsc could derive from the ubiquitously-expressed normal prion protein PrPc, through a conformational modification. In addition, the conversion of PrPc into PrPsc could be under the control of PrPsc itself. Down-regulating or blocking PrPc synthesis, and/or stopping its conversion into PrPsc, is therefore of crucial importance to treat prion diseases. .

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Radreau, Félicie. "Cellules souches embryonnaires et neurales humaines : quand la PrP et l'APP "s'en mêlent" ou "s’emmêlent"". Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT045/document.

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La Protéine Prion cellulaire (PrPc) est une protéine ubiquitaire mais majoritairement présente dans le système nerveux central. Elle est plus particulièrement connue pour sa conversion conformationnelle en PrPSc dans les maladies à Prions qui sont des Protéinopathies comme la maladie d’Alzheimer (MA). La MA est en partie associée à des dépôts de peptides beta-amyloïdes (Aβ) agrégés de façon extracellulaire et issus des clivages successifs par la β- puis la γ-sécrétase de la protéine précurseur amyloïde (APP) exprimée dans les neurones. La PrPc et l’APP partagent des fonctions et des voies protéolytiques communes (α- ou β-sécrétase) les impliquant dans la prolifération, la différenciation, la synaptogenèse et la survie cellulaire. La PrPc est impliquée dans la régulation de la prolifération et la différenciation de différentes cellules souches : neurales adultes (NSC), hématopoïétiques (HSC), embryonnaires humaines (hESC). Si la PrP et l’APP partagent des fonctions communes, plusieurs publications montrent que la PrPc régule négativement le clivage de l'APP en Aβ et positivement le clivage de l’APP en sAPPα suggérant ainsi un rôle anti-amyloïdogénique de la PrPc. La PrP agirait également comme récepteur des Aβ à la surface neuronale induisant notamment l’inhibition des LTP et l’altération synaptique.Dans ce contexte, les objectifs spécifiques de la thèse sont :- L’étude de l’expression de la PrP, de l’APP et ses résidus de clivage au cours de l’induction neurale des hESC en NSC et de la différenciation neuronale- L’impact de la modulation de l’expression de la PrP sur le clivage de l’APP ainsi que sur les propriétés des cellules souches (survie, prolifération, différenciation).1. Induction neurale des hESC en NSC Pour ce projet nous avons utilisé des Cellules Souches Embryonnaires Humaines (hESC) pour lesquelles le laboratoire dispose d’une autorisation de l’Agence de la Biomédecine.Pour l’induction neurale, nous avons testé deux protocoles : l’un permet d’obtenir des neurosphères en suspension puis des «rosettes» constituées de NSC, l’autre protocole en monocouche mime quant à lui la corticogenèse. Une optimisation de ces protocoles a été nécessaire (densité de départ, méthodes de fixation des cellules pour améliorer la détection de la PrP) ainsi que la détermination des conditions d’analyse de l’expression de PrP, d’APP et ses résidus clivés (Aβ, sAPPα/β). 2. Différenciations à partir des NSC Les NSC obtenues ont ensuite été amplifiées puis différenciées en neurones et/ou astrocytes. Les cellules ont été caractérisées notamment par immunofluorescence et RT-qPCR pour l’expression des principaux marqueurs astrocytaires (GFAP) et neuronaux (BIII-tubuline, Doublecortine, Synaptophysine) et la disparition progressive des marqueurs de NSC. Là encore nous avons établi des conditions précises de densité cellulaire ainsi que les points des analyses cinétiques de nos différents paramètres.3. Modulation de l’expression de la PrPc Nous avons utilisés des vecteurs lentiviraux permettant l’expression ou l’inhibition de la PrPc humaine pour transduire des hESC au moment d’initier l’induction neurale et des NSC. Pour cela nous avons également dû réaliser des optimisations de différents paramètres : densité cellulaire, taille des supports d’ensemencement ou MOI de lentivirus afin d’avoir une transduction efficace tout en limitant la cytotoxicité. De même, les échantillons récoltés nous ont permis d’évaluer l’impact de la modulation de la PrPc sur le clivage de l’APP ainsi que sur la biologie des cellules souches (survie, prolifération, différenciation)
The cellular Prion Protein (PrPc) is a ubiquitary protein mainly expressed in the central nervous system. It is particularly known for its conformational conversion in PrPSc in Prion diseases, which are proteinopathies such as Alzheimer’s disease (AD). AD is associated with extracellular deposits of aggregated beta-amyloid peptides (Aβ) derived from successive β- and the γ-secretase cleavages of the amyloid precursor protein (APP) expressed by neurons. PrPc and APP share some common functions and proteolytic pathways (α- or β-secretase), involving them in proliferation, differentiation, synaptogenesis and cellular survival. PrPc is involved in the regulation of proliferation and differentiation of many stem cells: adult neural (NSC), hematopoietic (HSC) and human embryonic (hESC). Several publications also show that PrP downregulates the cleavage of APP in Aβ and positively regulates the cleavage of APP in sAPPα suggesting an anti-amyloïdogenic role of PrPc. PrP could also act as a receptor of Aβ at the neuronal surface inducing LTP inhibition and synaptic alteration. In this context, the specific objectives of my thesis were:- Study of the expression of PrP, APP and its cleavage residues during neural induction of hESC in NSC and neuronal differentiation.- Impact of the modulation of PrP expression on APP cleavages as well as on stem cells properties (survival, proliferation, differentiation). 1. Neural induction of hESC in NSCFor this project, we have used Human Embryonic Stem Cells (hESC) for which the laboratory has an authorization from the “Agence de la Biomédecine”.For the neural induction, we have tested two protocols, the first one allows the obtention of neurospheres in suspension and then figures of “rosettes” composed of NSC, and a “monolayer” protocol that mimics the beginning of corticogenesis. An optimization of these protocols has been necessary (starting cell density, cell fixation methods to improve PrP detection). We have also determined the best conditions to analyze the expression of PrP, APP and its derived peptides (Aß, sAPPα/β). 2. Differentiation of NSCNSC derived from hESC were amplified and differentiated into neurons and/or astrocytes. Cells were characterized in particular by immunofluorescence and RT-qPCR for the expression of the major astrocytic (GFAP) and neuronal markers (BIII-tubulin, doublecortin, synaptophysin) and the progressive decrease of NSC markers. Again we have determined the best conditions for cell density and kinetic time points for our analysis.3. Modulation of PrPC expression We have used lentiviral vectors allowing the expression of an anti-PrP shRNA, human PrP and respective controls. To achieve this task, lentiviral transductions of hESC and NSC were optimized: cell density, size of the seeding culture wells or MOI of lentivirus. Finaly, samples collected allowed us to evaluate the impact of PrPc modulation on the APP cleavages as well as on stem cells properties (survival, proliferation, differentiation)

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Guillot-Sestier, Marie-Victoire. "Mise en évidence d'une fonction neuroprotectrice liée à un catabolite de la protéine prion : implication dans la maladie d'Alzheimer ?" Nice, 2011. http://www.theses.fr/2011NICE4092.

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Bien qu’ayant des étiologies différentes, la maladie d’Alzheimer (MA) et les Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles (EST) sont deux maladies neurovégétatives présentant de nombreuses similitudes. Toutes deux sont caractérisées par l’apparition de dépôts amyloïdes dans le cerveau des patients. Ces dépôts sont formés suite à l’agrégation anormale de protéines exprimées physiologiquement dans l’organisme de l’hôte, le peptide β-amyloïde (Aβ) et la protéine prion respectivement. De nombreux dénominateurs communs existent également entre la protéine précurseur du peptide β-amyloïde (βAPP) et la protéine prion cellulaire (PrPc) précurseur de la forme pathologique PRPres. Ainsi, la βAPP et la PrPc subissent une protéolyse physiologique assurée par les mêmes désintégrines, de manière constitutive par ADAM10 et régulée par ADAM17. Ces coupures ciblent des domaines toxiques putatifs : la séquence du peptide β-amyloïde pour la βAPP et de la région 106-126 pour la PrPc. Pour les deux protéines, la protéolyse conduit à la formation de fragments N-terminaux solubles libérés dans le milieu extracellulaire, respectivement sAPPα et N1. La première partie de mon travail de thèse a permis de renforcer le parallèle existant entre la βAPP et la PrPc en mettant à jour une fonction neutoprotectrice associée au fragment N1, similaire à celle décrite dans la littérature pour le fragment sAPPα. Ainsi, in vitro comme in vivo le fragment N1 protège les neurones de la mort cellulaire par apoptose en régulant négativement le facteur de transcription p53. Les phénomènes de mort neuronale observés lors du développement de la MA sont principalement liés au peptide Aβ et à ses formes oligomériques. De manière intéressante, il a été démontré que le fragment sAPPα protège les neurones de la toxicité associée au peptide β-amyloïde. Cependant, dans la MA la production de sAPPα est diminuée au profit de celle du peptide Aβ. Malgré la carence en sAPPα observée, l’expression des désintégrines n’est pas altérée ce qui préserve le potentiel de production du fragment neuroprotecteur N1. Ainsi, au cours de la seconde partie de ma thèse j’ai pu mettre en évidence la capacité du fragment N1 à protéger les neurones contre la toxicité liée au peptide amyloïde et ses oligomères. Ces observations soutiennent l’hypothèse selon laquelle la production de N1 pourrait contrebalancer la perte de sAPPα en protégeant transitoirement les neurones de la toxicité du peptide Aβ et ainsi participer aux phénomènes de compensation prenant place durant la longue période asymptomatique de la MA. Cette possibilité offrirait de nouvelles perspectives thérapeutiques pour retarder l’installation des premiers symptômes de la maladie
Alzheimer’s and prion’s diseases are two neurodegenerative diseases characterised by the misfolding and aggregation of proteins expressed in the brain. , β-amyloid peptide (Aβ) and prion protein. This phenomenon leads to the apparition of amyloid plaques in patient’s brains and nerodegeneration. Moreover, strinking similarities exist between β-amyloid precursor protein (βAPP) and cellular prion protein (PrPc) that is converted in the pathological form PrPsc in prion diseases. Thus, βAPP and PrPc undergo physiological proteolysis by the same disintegrins. For both proteins, these clivages target putative toxic domains : Aβ and PrP106-126 and produce soluble N-terminal fragments sAPPα and N1, respectively. In Alzheimer’s disease (AD), neuronal death is likely due to oligomers of Aβ peptide. Interestingly, it has been reported that sAPPα is neuroprotective and can protect neurons against Aβ-related toxicity. Furthermore, in AD, Aβ concentration is enhanced whereas sAPPα production is reduced. However, any alteration in disintegrins expression or activity has been reported, suggesting that N1 production remains unaffected. Thus, the results obtained during my thesis demonstrated that the PrPc-derived N1 fragment protects neurons against apoptosis by down-regulating p53 both in vitro and in vivo ; N1 is able to protect neurons against oligomeric Aβ-related toxicity. Thereby, the neuroprotective fragment N1 could compensate sAPPα deficit and potentialyy participate to the compensatory mechanisms taking place during the long asymptomatic phase of AD

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Kouadri, Amal. "Le cuivre influence le stress oxydatif et l'inflammation associés à la mucoviscidose et régule la barrière jonctionnelle bronchique saine via la protéine prion cellulaire (PrPC)". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAV080/document.

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La mucoviscidose est une maladie génétique, autosomale et récessive. Elle est caractérisée par une inflammation précoce des voies aériennes observée en absence de toute infection bactérienne, virale ou fongique. Aujourd’hui, l’origine de cette inflammation précoce reste très discutée. Plusieurs études mettent en avant la participation du stress oxydatif, une composante pathologique majeure de la mucoviscidose. Cependant, le lien entre le stress oxydatif et l’inflammation dans un contexte mucoviscidosique reste à démontrer.Mon projet de thèse a porté sur la caractérisation du rôle du stress oxydatif dans le déclenchement de l'inflammation dans la mucoviscidose. Pour cela j’ai utilisé des cellules épithéliales bronchiques humaines saines (HBE) et mucoviscidosiques(CFBE). J'ai également utilisé deux modèles de cellules dérivées de la cellule CFBE; les cellules CFBE corrigées par la protéinenormale et celles surexprimant la protéine CFTR mutée ; CFTR-delF508 (CFBE-delF508). La caractérisation du profil inflammatoire dans les trois modèles cellulaires a confirmé la présence d'une inflammation intrinsèque dans les cellules CFBE. Cependant, ce profil serait indépendant de l'expression de la protéine CFTR, car il n’est pas modifié suite à l’utilisation de traitements avec des correcteurs de l’expression de la protéine CFTR mutée. Ces résultats suggèrent que le statut inflammatoire dans les cellules mucoviscidosiques serait dû à des protagonistes autres que CFTR. Des études récentes de notre groupe ont montré que les cellules de patients atteints de mucoviscidose présentent une diminution de la concentration en cuivre (Cu), une augmentation de la production de radicaux libres (ROS) et une diminution des activités enzymatiques anti-oxydantes, notamment celle de la Cu/Zn-SOD. La caractérisation du statut du métal cuivre dans nos modèles, nous a permis d'établir un lien entre les niveaux de Cu, le stress oxydatif et l'inflammation dans la mucoviscidose. La comparaison des niveaux d'expression de gènes codants pour des protéines impliquées dans l'homéostasie du Cu dans les cellules HBE et CFBE, nous a permis d’identifier la protéine prion cellulaire (PrPC) comme protéine surexprimée dans les cellules CFBE. PrPC est une glycoprotéine ancrée à la surface des cellules grâce à son ancre Glycosyl-Phosphatidyl-Inositol(GPI). Plusieurs études menées in vitro et in vivo ont montré la capacité du PrPC à interagir avec différentes protéines, à lier le Cu avec une forte affinité, et à protéger les cellules contre le stress oxydatif. Néanmoins, ses fonctions restent à caractériserdans des tissus extra-neuronaux comme l'épithélium bronchique. Nous avons étudié le rôle de la protéine PrPC dans le contrôle de l'homéostasie du Cu et du stress oxydatif dans les cellules épithéliales bronchiques. Nous avons aussi étudié son implication dans le contrôle des jonctions cellulaires des cellules pulmonaires. Afin de mieux comprendre la fonction PrPC dans les processus inflammatoires associés à la mucoviscidose, nous avons développé une nouvelle lignée cellulaire invalidée pour la protéine PrPC, en utilisant la stratégie CRISPR / Cas9. Dans l'ensemble, notre projet a avancé nos connaissances sur la compréhension de l'implication de la protéine CFTR dans l’inflammation et le stress oxydatif associé aux cellules bronchiques mucoviscidosiques. Nous avons aussi mis en évidence l’implication du cuivre dans le stress et l’inflammation dans les cellules mucoviscidosiques. Finalement, nous avons montré que dans les cellules bronchiques humaine, la protéine PrPC est exprimée et localisée dans les jonctions cellulaires où elle participe à la protection contre le stress d’origine cuprique
In cystic fibrosis (CF), inflammation is detected early on in the airways, even before the onset of bacterial infection, suggesting that mechanisms other than infection are at the origin of the initial inflammatory processes. Among these processes, there is the oxidative stress. The latter is widely accepted as a critical component of several diseases. My PhD project was focused on the characterization of the role of the oxidative stress in triggering inflammation in the CF disease. I used normal (HBE) and cystic fibrosis (CFBE) human bronchial epithelial cells. I also used two cell models derived from CFBE upon either, a stable expression of the wild-type protein (CFBE-wt), or its mutant form; delF508 (CFBEdeltaF508). The characterization of the inflammatory profile in our cellular models confirmed the presence of an intrinsic inflammation inCFBE cells. This profile was independent of the expression of the CFTR protein and was not modified upon the treatments with different molecules known to correct the trafficking of the mutant CFTR (delF508) protein. This suggest that other parameters might be the cause of the CF intrinsic inflammation. Recent studies from our group showed that cells from bronchial CF patients displayed a decrease in copper (Cu) concentrations, and increase in the production of free radicals, and a decrease in antioxidant enzyme activities, such as Cu/Zn-SOD. These results allowed us to establish a link between Cu levels, oxidative stress and inflammation. While investigating the levels of expression of a number of genes encoding proteins that control Cu homeostasis in HBE and CFBE cells, we found that the expression of the cellular prion protein (PrPC) was altered in CFBE cells. PrPC is a glycosyl phosphatidyl inositol (GPI)-anchored glycoprotein involved in prion infection, propagation and aggregation in the central nervous system that leads to transmissible spongiforme encephalopathies (TSE) diseases. Despite several in vitro and in vivo studies demonstrating the capacity of PrPC to interact with other proteins, to bind copper (Cu) with high affinity and to protect cells against oxidative stress, its physiological functions were still under investigations, particularly in extra-neuronal tissues, such as the bronchial epithelium. We have addressed the role of PrPC in the lung cellular architecture, by determining its impact on the integrity of the lung epithelial junctions. This was performed in relation to Cu homeostasis and oxidative stress in bronchial epithelial cells. To further understand PrPC function, we developed a new HBE PrPC knock-out cell line using the CRISPR/Cas9 strategy. Overall, my project brought new insights into the understanding copper involvement in inflammation, oxidative stress and jonctionnal barriers, and how PrPC protein protect bronchial epithelial cells form copper-associated oxidative stress

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Cormenier, Johanna. "La protéine Prion cellulaire (PrPC) dans la mucoviscidose : Rôle dans le maintien de la barrière épithéliale bronchique Cellular prion protein (PrPC) is up regulated in cystic fibrosis : Role of CFTR protein The cellular prion protein (PrPC ) contributes to the acute Pseudomonas aeruginosa lung infection in cystic fibrosis mice". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAV064.

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Une des caractéristiques physiopathologiques de la mucoviscidose (MV) est la perte de l’étanchéité de la barrière épithéliale (BE) intestinale et bronchique. Ce processus participe à la transmigration des cellules de l’inflammation et des pathogènes comme Pseudomonas Aeruginosa (P.A). Cependant, les mécanismes moléculaires qui régissent ce phénomène sont toujours à déterminer. L’implication de la protéine CFTR a été proposée dans ce processus, cependant sa localisation apicale par rapport à la localisation latérale des jonctions intercellulaires (JI) suggère la participation d’autres protéines dans le maintien de la BE. Récemment, nous avons identifié la protéine prion cellulaire (PrPC) comme partenaire des protéines des jonctions adhérentes (JA) et desmosomes (JD) dans les cellules bronchiques humaines. Dans ces cellules, PrPC est d’abord adressé vers la membrane apicale avant d’être redirigé vers la membrane latérale ou elle interagit, stabilise et protège les protéines des JA et JD contre le stress oxydatif. Toutefois, le rôle de la protéine PrPC dans la MV, particulièrement dans le défaut de la BE, reste inconnu.Ainsi, mon projet de thèse avait pour objectif la caractérisation du rôle de la PrPCdans le contrôle de la BE, in vitro (lignées cellulaires) et in vivo (modèles animaux), en relation avec la MV. J’ai ainsi i) étudié l’expression, la localisation, et le profile biochimique du PrPC, ii) caractérisé l’expression des protéines des jonctions et leurs interactions avec PrPC, et évaluer l’impact de la protéine CFTR sauvage et mutée (dF508) sur le trafic et la stabilité membranaire du PrPC, et iii) démontré l’implication du PrPC dans la transmigration des neutrophiles et de P.A au niveau des voies aériennes.L’ensemble de mes résultats ont démontré pour la première fois que dans la MV, la protéine PrPC est mal adressée vers la membrane latérale pour stabiliser les protéines des jonctions avec lesquelles elle interagit. Ce défaut d’adressage serait une des conséquences de la mutation deltaF508. Le défaut d’adressage de la protéine PrPC serait directement associé à la permissivité de la BE aux neutrophiles et aux pathogènes comme P.A dans la MV
One of the pathophysiological features of cystic fibrosis (CF) disease is the loss of the tightness of the intestinal and bronchial epithelial barrier (EB). This process participates in the transmigration of inflammatory cells as well as pathogens, such as Pseudomonas Aeruginosa (P.A). However, the underlying mechanisms are still poorly understood. The involvement of the CFTR protein has recently been proposed in this phenomenon, yet its apical and not lateral localization suggests the involvement of other factors in the maintenance of EB. Recently, we identified the cellular prion protein (PrPC) as a partner of adherens (AJ) and desmosome junctions (DJ) proteins in human bronchial cells. In these cells, PrPC is first addressed to the apical membrane before being redirected to the lateral membrane where it interacts, stabilizes and protects the AJ and DJ proteins against oxidative stress. Nevertheless, the role of the PrPC protein in CF, particularly in the control of the EB, remains unknown.Thus, the objectives of my thesis were to characterize in vitro (cell lines) and in vivo (animal models), in the context of CF, i) the expression, localization and biochemical profile of the PrPC protein, ii) to study the expression of junctional proteins and their interactions with PrPC protein and to evaluate the impact of wild type and mutated CFTR (dF508) on the trafficking and membrane stability of PrPC protein, and finally iii) to demonstrate the involvement of PrPC protein in neutrophil and P.A transmigration in the CF airways.Altogether, the results showed for the first time that in CF the PrPC protein is not correctly addressed to the lateral membrane where it interact and stabilize the junctional proteins. The lack of PrPC trafficking from the apical to the junctional membrane appears to be linked to the CFTR mutation. As a result, the EB loses its effectiveness and becomes permissive to neutrophils and pathogens like P.A

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Fenyi, Alexis. "Typage moléculaire des maladies neurodégénératives dues à l’agrégation de la protéine alpha synucléine". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS053.

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Les synucléinopathies regroupent les maladies neurodégénératives de Parkinson, les démences à corps de Lewy et l'atrophie multi-systématisée. Des études suggèrent que les synucléinopathies seraient des maladies à prion. Aujourd'hui, certains aspects manquent pour que l'α-synucléine soit reconnue comme un prion. Par exemple, il est à démontrer que chaque synucléinopathie est causée par une souche précise d'α-synucléine. Durant ma thèse j’ai mis au point une méthode d'amplification fiable des dépôts présents dans le cerveau des patients atteints de synucléinopathies. J’ai aussi documenté les procédures de nettoyage à adopter envers des matériels souillés, par diverses fibres amyloïdes, afin de réduire le risque de contamination. Finalement, j’ai été associé à une étude montrant les capacités de propagation d'assemblages d'α synucléine, dans un réseau de neurones humains en culture. Ces résultats permettront des études structurales, et fonctionnelles, des souches d’α-synucléine dans les synucléinopathies
The aggregation of α-synuclein protein has been shown to be associated with Parkinson's disease, dementia with Lewy bodies, and multiple system atrophy, called synucleinopathies. Increasing amount of evidences suggest that synucleinopathies are prion diseases. Some aspects are missing for α-synuclein to be recognized as a prion, such as the existence of strains associated to synucleinopathies. During my thesis I set up a reliable method to amplify α-synuclein-rich deposits from patients tissues. I validated the method using all synucleinopathies tissues. This should allow the identification of α-synuclein strain related to each synucleinopathy. In addition, I also documented cleaning procedures for materials soiled with various amyloid fibers, in order to reduce the risk of contamination. Finally, I was associated to a study that shows the propagation abilities of different α-synuclein assemblies in a neuronal network mimicking human cortico-cortical connections. These results open the way to structural and functional studies of the amplified deposits

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Rozprawy doktorskie na temat „Protéine prions”

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