Добірка наукової літератури з теми "Signal lipidique"

Les parcours sinueux qu’ont suivis l’anthropologie et l’archéologie en Amérique du Nord depuis une cinquantaine d’années démontrent des intérêts convergents pour la connaissance et l’explication du comportement humain et cela avec des méthodes de recherche de plus en plus divergentes. L’anthropologie qui a émergé des milieux intellectuels aux États-Unis au XIXe siècle avait pour origine l’intérêt pour la compréhension des populations autochtones de l’Amérique; de cet intérêt pour l’humain, se sont développés des outils pour comprendre le comportement qui se cachait derrière le geste posé. Dès le début, l’anthropologue s’intéressait aux comportements et l’archéologue documentait les traces du geste posé. De cette proximité entre l’anthropologie et l’archéologie qui s’est concrétisée par la création du Bureau of American Ethnology à la fin du XIXe siècle, il était naturel de placer la formation en archéologie au sein de départements d’anthropologie dans les universités aux États-Unis et au Canada. Malgré l’apparence initiale d’un champ unifié et d’un terrain partagé entre l’anthropologie et l’archéologie, la pratique s’est transformée pour devenir tout autre au fil des ans. Au milieu du XXe siècle, l’archéologie commence à remettre en question sa relation avec les interprétations fonctionnalistes des anthropologues (Trigger 2006 : 363-372). La première figure à souligner le problème de l’inéquation entre les résultats de la recherche archéologique et la théorie en anthropologie fut Walter Taylor (1948) dans son livre A Study of Archaeology. Taylor, le relativiste, exposa son penchant pour le particularisme historique dans une approche qu’il identifie comme étant conjonctive; pour ce chercheur iconoclaste, l’historiographie comptait pour beaucoup. L’approche conjonctive consistait à établir des corrélations entre différents types de données dans des contextes historiques et culturels spécifiques afin de faire le pont entre des particularités historiques (les collections archéologiques) et des données anthropologiques. La méthodologie qu’il proposait impliquait la vérification d’hypothèses par l’analyse de la composition et de la structure des collections archéologiques. L’objectif central de cette approche visait à mettre de l’avant des études contextuelles détaillées qui permettraient d’adapter des hypothèses générales sur la culture à des données spécifiques. Dans sa formulation de l’approche conjonctive en archéologie et la vérification d’hypothèses, Taylor reconnaissait qu’une réflexion critique était nécessaire puisque l'archéologue travaillait dans le présent. En dépit de la richesse des collections archéologiques et constatant le danger qui planait sur l’archéologie si nous avions continué à publier des listes d’attributs de nos objets au lieu d’interpréter la culture matérielle comme étant la trace du comportement humain, dans un geste de médiation entre l’anthropologie et l’archéologie, Binford (1962) publiait son article portant le titre Archaeology as Anthropology. Comme il le signale dans son introduction son article qui faisait suite à un ouvrage venant d’être publié par Willey et Phillips (1958) où l’on mentionne clairement que l’archéologie américaine « c’est de l’anthropologie ou rien du tout ». Ce geste d’éclat dans une période charnière de l’enseignement de l’archéologie dans les universités nord-américaines allait donner naissance à un nouveau paradigme que l’on appela la New Archaeology aussi connue sous le nom d’archéologie processuelle. Un tel changement de paradigme venait en contradiction avec les pratiques européennes en matière d’archéologie préhistorique, notamment celles de l’École de Bordeaux et de François Bordes, son membre le plus influent, qui avait réussi à imposer sa vision sur le sens de la variabilité des outils en pierre du paléolithique moyen (Bordes 1961; 1984). Dans sa thèse de doctorat intitulée The Bordes-Binford Debate: Transatlantic Interpretive Traditions in Paleolithic Archaeology, Melissa C. Wargo (2009) présente une analyse en profondeur des modes de pensée qui diffèrent entre l’Europe et l’Amérique du Nord. Essentiellement, le raisonnement traditionnel voulait que l’apparition d’une nouvelle culture archéologique (de nouveaux types) puisse signifier la manifestation d’un nouveau groupe de personnes, un groupe ethnique détectable avec les outils de l’archéologie. C’est ce que nous apprenions à la lecture des travaux de François Bordes sur les changements technologiques observés au paléolithique moyen. Lorsque Binford est parvenu à étudier les mêmes collections, il proposa des interprétations toutes autres. Ainsi, alors que pour Bordes, des outils différents représentent des groupes différents; si l’ensemble de l’assemblage ne peut être attribué à un groupe avoisinant, peut-être alors que certains éléments peuvent l’être. Et si de tels parallèles peuvent être établis, l’approche de Bordes a pour corollaire que c’est là le lieu d’origine de la population à l’étude et que nous serions en présence d’une diffusion de traits culturels à partir de la migration d’un groupe ethnique. Pour Binford, la différence dans la composition des assemblages devrait plutôt être interprétée comme étant le résultat d’adaptations; pour ce chercheur, les assemblages archéologiques sont des coffres d’outils adaptés pour une fonction particulière. Nonobstant la grande quantité de statistiques accumulées, Binford, de son propre aveu, admit qu’il fut incapable d’expliquer ce qu’elles signifiaient. En d’autres mots, il avait beaucoup d’information sur le présent mais ne pouvait l’expliquer par manque d’analogie avec le passé. En dépit de ces différences d’opinion, l’utilité de la typologie de Bordes réside dans le fait qu’elle fournissait un langage descriptif; cette typologie a cependant été par la suite rejetée par certains chercheurs qui considéraient que la définition des types de François Bordes était inadéquate parce que trop subjective. Pire encore, Bordes a été accusé d’incorporer dans ses interprétations des hypothèses non vérifiées sur les capacités cognitives des hominidés durant le paléolithique moyen. De nos jours, nos analyses de la technologie visent à remplacer cette approche typologique de Bordes par une méthode s’appuyant sur la combinaison d’attributs dont la description porte davantage sur le comportement. De toute évidence, le débat entre le promoteur de la New Archaeology et la figure de proue de l’archéologie française et son approche taxonomique en pierre a permis de mettre en évidence un malaise profond sur la façon dont le passé devrait être interprété. Ce débat est aussi emblématique de traditions scientifiques différentes entre l’Europe et l’Amérique du Nord. C’est dans ce contexte intellectuel que sont nés des départements d’anthropologie associant l’anthropologie culturelle, l’anthropologie biologique, la linguistique et l’archéologie. Ces quatre champs sont apparus à des moments bien précis de l’histoire des universités nord-américaines mais de nos jours, la réalité de l’anthropologie est devenue beaucoup plus complexe (Bruner 2010). Un étudiant en archéologie peut avoir des besoins de formation en géographie, en histoire, en géologie, en botanique, en biologie, en ethnohistoire, en systèmes d’information géographique, en informatique, etc. alors qu’un étudiant en anthropologie pour atteindre un niveau de compétence élevé pourrait avoir besoin de formation en histoire, en science politique, en sociologie, en art, en littérature, en théorie critique, etc. Malgré que les besoins aient grandement changé depuis la création des départements d’anthropologie, les structures académiques sont demeurées statiques. La protection des départements d’anthropologie dans leur configuration actuelle des quatre champs relève le plus souvent des politiques universitaires. Ainsi, même si les professeurs étaient d’accord qu’il serait intellectuellement plus profitable de scinder ces gros départements, la question de diviser les départements d’anthropologie en unités plus petites qui feraient la promotion de l’interdisciplinarité dans les sciences humaines et sociales n’est pas envisagée dans la plupart des universités nord-américaines (Smith 2011). Au milieu de cette tourmente, se sont développés un certain nombre de départements et de programmes d’archéologie en Amérique du Nord. De là est née une discipline émancipée du joug des structures trop rigides et se donnant un ensemble de méthodes de recherche qui lui étaient propres. La trajectoire conceptuelle empruntée par ceux-ci a permis de remonter au-delà du geste et de la parole en retenant une classe cohérente de concepts explicatifs développés, certes en anthropologie, mais raffinés et adaptés au contact de l’archéologie et d’autres disciplines en sciences humaine et sociales et sciences de la nature. Cette indépendance intellectuelle de l’anthropologie s’est notamment affirmée par des collaborations entre l’archéologie et la philosophie des sciences (Kelly et Hanen 1988; Salmon 1982; Wylie 2002; Wylie et Chapman 2015). La croissance de l’intérêt pour les explications processuelles des données archéologiques chez plusieurs archéologues nord-américains fut motivée par le fait que les néo-évolutionistes en anthropologie mettaient trop l'accent sur les régularités dans les cultures. Les concepts utilisés en archéologie processuelle exerçaient une influence significative sur notre discipline et l’adoption de cette approche théorique était d’autant plus attrayante car les variables proposées se présentaient comme des causes majeures de changements culturels et relativement accessibles à partir des vestiges archéologiques. Cette approche s'intensifia et donna de nouvelles directions aux tendances déjà présentes en archéologie préhistorique. Dans ce changement de paradigme qui donna naissance au courant de la Nouvelle Archéologie en Amérique du Nord et à un moindre degré au Royaume-Uni, l’accent était placé sur la vérification d’hypothèses sur les processus culturels comme outils d’explication du passé. De la position qu’elle occupait comme l’un des quatre sous-champs de l’anthropologie ou encore, de celle de servante de l’histoire, l’archéologie est devenue l’un des plus vastes champs du monde académique (Sabloff 2008 : 28). En plus d’avoir trouvé son ancrage théorique dans les sciences sociales et humaines, l’archéologie, attirée par les techniques et méthodes fraie régulièrement avec les sciences physiques et les sciences de la nature. En se donnant ses propres méthodes de collecte et d’analyse pour l’examen de cultures distinctes et en poursuivant avec des comparaisons interculturelles, la discipline cherchait à mieux comprendre les cultures qui se sont développées à travers le temps et l’espace. Puisque l’objet d’étude de l’archéologie porte sur les traces de groupes humains dans leur environnement naturel et leur univers social, les questions qu’elle se pose sont fondamentales à l’histoire de l’humanité et pour répondre à de telles questions elle s’est dotée de méthodologies d’enquête qui lui sont propres. L’utilisation d’équipements sophistiqués pour déterminer la composition chimique des résidus lipidiques incrustés sur un outil en pierre taillée ou encore, les recherches sur la composition physico-chimique de la pâte d’une céramique sont des techniques visant à répondre à des questions d’ordre anthropologique. Le quand et le comment du passé sont relativement faciles à identifier alors que pour découvrir le pourquoi l’archéologue fait souvent appel à l’analogie ethnographique, une méthodologie issue de l’insatisfaction des archéologues à l’endroit des travaux en anthropologie culturelle (David et Kramer 2001). Une autre méthodologie est celle de l’archéologie expérimentale qui s’intéresse à la fabrication et à l’usage des outils (Tringham 1978), méthode similaires à celle de l’ethnoarchéologie. L’expérimentation à partir d’outils fabriqués par le chercheur et les banques de données provenant d’expérimentations contrôlées servent alors d’éléments de comparaison pour interpréter la forme des assemblages archéologiques (Chabot et al. 2014) est au centre de la méthode préconissée. Le développement de l’ethnoarchéologie durant les années 1970 aurait inspiré Binford (1981) lorsqu’il mit de l’avant l’utilisation de théories de niveau intermédiaire pour établir un lien entre ses données archéologiques et les théories de niveau supérieur sur le comportement. Sa décision semble avoir reposé sur les développements de l’approche ethnoarchéologique et ses propres terrains ethnoarchéologiques chez les Nunamiut de l’Alaska (Binford 1978). D’autres orientations théoriques ont vu le jour au cours des années 1960–1970 et ont fait la distinction entre différentes approches matérialistes par rapport à des schémas évolutionnistes antérieurs. Par exemple, Leslie White (1975) adopta une forme de déterminisme technologique très étroit qui reflétait une croyance en la technologie comme source de progrès social. Julian Steward (1955) envisagea un déterminisme écologique moins restrictif alors que Marvin Harris (1968) y voyait un déterminisme économique encore plus large. Pour ces quelques positivistes le rôle que l’archéologie se devait de jouer était d’expliquer la culture matérielle du passé. Quant à l’archéologue Lewis Binford (1987), il soutenait que l’étude des relations entre le comportement humain et la culture matérielle ne devrait pas être le rôle central de l’archéologie puisque selon lui, les données ne contiendraient aucune information directe sur les relations entre le comportement humain et la culture matérielle. Dorénavant, les données archéologiques se devaient d’être comprises par elles-mêmes, sans avoir recours à des analogies ethnographiques. Cette dernière approche voulait clairement établir de la distance entre l’archéologie, l’anthropologie culturelle, l’ethnologie et peut-être les sciences sociales en général ; son mérite était peut-être, justement, d’éviter les réductionnismes et les analogies rapides entre explications anthropologiques et assemblages archéologiques. Dans la même veine, d’autres remises en question sont apparues durant les années 1980 avec les travaux d’Ian Hodder (1982; 1985) sur la validité des certitudes positivistes qui avaient été le fonds théorique et empirique des adeptes de la New Archaeology. Depuis cette réflexion sur l’essence même de l’archéologie, Hodder a reconnu qu’une position critique est fondamentale face à l’objet d’étude; naquit alors le courant théorique post-processuel en archéologie. Dans son cheminement pour découvrir la signification des vestiges qu’elle étudie, l’archéologie post-processuelle s’appuie sur des études détaillées permettant d’adapter des hypothèses générales sur la culture à des données spécifiques en exploitant la diversité des sources; cette direction du courant post-processuel en archéologie porte le nom d’archéologie contextuelle. Comme tout changement de paradigme apporte avec lui son lot de détracteurs, l’archéologie post-processuelle a été immédiatement accusée d’une trop grande subjectivité interprétative voire, de déconstructionisme. Les autres orientations placées sous le label archéologie post-processuelle incluent : le structuralisme, le néo-marxisme, l’archéologie cognitive, la phénoménologie, et d’autres encore Ainsi l’individu, l’agent ou l’acteur et son intentionnalité devrait être au centre des interprétations dans la théorie post-processuelle. Nous pouvons conclure que l’examen de la relation entre l’anthropologie et l’archéologie en Amérique du Nord a permis de constater que, depuis ses débuts, l’archéologie dans cette région du monde a vécu une liaison relativement tumultueuse avec l’anthropologie. Cette condition, souvent problématique, a vu naître, au Canada d’abord, des groupuscules d’archéologues avec des intérêts divergents qui se sont distanciés des paradigmes qui dominaient les départements d’anthropologie pour former des départements d’archéologie ou des programmes d’archéologie autonomes des programmes d’anthropologie. Sur les chemins empruntés ces nouveaux départements sont entrés en relation avec les départements de sciences naturelles, notamment, la géographie, avec laquelle les archéologues ont partagé un ensemble de concepts et de méthodes. Il en a résulté un enseignement de l’archéologie nettement interdisciplinaire et faisant appel à des méthodes quantitatives pour comprendre la culture matérielle dans son environnement naturel et expliquer son milieu culturel à partir de concepts empruntés aussi bien aux sciences humaines qu’aux sciences naturelles.

Sur trois modeles biologiques (axes hypocotyles de soja, cellules d'arabette et de tomates), nos observations indiquent que les reponses physiologiques etudiees (phytoalexines, extensines, glutathion-s-transferase ou mort cellulaire programmee) sont sous le controle des especes actives de l'oxygene (eao). De plus, les experiences menees sur les cellules de tomates montrent clairement que ces dernieres sont capables de repondre specifiquement a l'anion superoxyde. Nous avons alors entrepris une etude systematique de la peroxydation des lipides afin d'en evaluer le role potentiel dans la signalisation cellulaire mise en place en reponse a divers chocs oxydants (peroxyde d'hydrogene, hydroperoxyde du tert-butyle ou anion superoxyde). Ainsi, le stade physiologique du materiel biologique et la nature chimique de l'eao produite peuvent influencer la cinetique et l'intensite de la peroxydation lipidique. D'autre part, l'utilisation de composes antioxydants ou prooxydants inhibe ou stimule l'oxydation des lipides observee en reponse a un traitement au peroxyde d'hydrogene. Les donnees ainsi acquises, nous ont permis de conclure que la peroxydation des lipides n'est pas impliquee dans les voies de signalisation cellulaire conduisant, lors des chocs oxydants, a l'activation des reponses physiologiques etudiees (phytoalexines, extensines et glutathion-s-transferase). Toutefois, sur des axes hypocotyles de soja traites au peroxyde d'hydrogene, des observations ultrastructurales preliminaires indiquent que certaines cellules parenchymateuses presentent des caracteristiques morphologiques de la mort cellulaire programmee. L'ajout d'un antioxydant, capable d'inhiber fortement la peroxydation des lipides, occasionne la protection tres significative de l'ensemble des cellules. Ces resultats suggerent donc que la peroxydation des lipides pourrait jouer un role dans la cascade de signalisation induisant la mort cellulaire programmee lors d'un choc oxydant.

Dans ce travail, nous démontrons que STIM1, un senseur calcique activé par la déplétion du Ca2+ intracellulaire du réticulum endoplasmique, est indispensable pour la signalisation calcique et la préférence oro-sensorielle du gras. Nous observons que l'acide linoléique (LA), en activant les phospholipases A2 via CD36, produit de l'acide arachidonique (AA) et de la lyso-phosphatidylcholine (lyso-PC). Cette activation déclenche un influx calcique dans les cellules CD36-positives, et induit la production du facteur CIF (Ca2+ Influx Factor). CIF, AA et lyso-PC exercent différentes actions sur l'ouverture des canaux SOC (Stored Operated Calcium Channel) constitués de protéines Orai et contrôlés par STIM1. Par ailleurs, les souris au phénotype Stim1-/- perdent la préférence spontanée pour les lipides et la libération de la sérotonine à partir des cellules gustatives dans le milieu extracellulaire chez les animaux sauvages. Nous demontrons aussi que la signalisation calcique médiée via CD36 est doublement modulée lors de l'obésité. L'augmentation de la [Ca2+]i dans les cellules gustatives observée chez le Psammomys obesus, un modèle d'obésité nutritionelle, est fortement diminuée chez les souris rendues obèses par un regime hyperlipidique. Nous avons constaté également que l'interaction de LA avec le CD36 induit l'activation des MAP Kinases de la voie MEK1/2/ERK1/2/Elk-1 qui est non seulement à l'origine de l'activation des aires cérébrales telles que le NTS, le noyau arqué, l'hippocampe mais aussi indispensable pour la préférence spontanée pour les lipides alimentaires. Nos résultats suggèrent pour la prémière fois, que la voie ERK1/2 des MAPK et la signalisation calcique lipidique controlée par STIM1 sont impliquées dans la perception oro-gustative des lipides

Une étude statistique de l'organisation mondiale de la santé a révélé qu'un adulte sur six est concerné par des problèmes d'infertilité. Ce sujet majeur de nos sociétés est complexe, multifactoriel avec une évolution à l'échelle mondiale qui est difficile à évaluer. Il est donc essentiel de mener davantage de recherche pour mieux comprendre l'évolution de l'infertilité, mais aussi les mécanismes cellulaires et moléculaires conduisant à une bonne fertilité.Fortuitement, un crible génétique des enzymes responsables de la synthèse des acides gras dans des cellules spécialisées de la drosophile a déclenché un phénotype de stérilité. Ces cellules spécialisées que l'on nomme oenocytes sont essentielles aux métabolismes des acides gras et impliquées dans de nombreux processus tels que l'homéostasie lipidique, la protection contre la dessication et la communication phéromonale.Mes travaux montrent que la synthèse d'un ou plusieurs acides gras à très longue chaîne dans les oenocytes est indispensable à la fertilité des femelles et que le défaut de cette synthèse provoque une rétention des spermatozoïdes dans les organes de stockage, spermathèques et réceptacle séminal. J'ai montré que le phénotype de stérilité n'est pas lié à un défaut d'activité des spermatozoïdes et qu'ils fertilisent efficacement les ovocytes matures. En revanche mes résultats indiquent que les oeufs présentent un défaut d'activation empêchant leur développement.Chez les insectes l'activation de l'ovocyte mature qui permet le développement embryonnaire ne dépend pas de l'entrée du spermatozoïde comme chez les mammifères. Cette activation est déclenchée par un signal calcique lors du passage dans les voies génitales femelles. L'ensemble de mes résultats montrent pour la première fois qu'un signal lipidique extra-génital provoque l'activation des ovocytes matures permettant ainsi l'induction du développement embryonnaire
A statistical study by the World Health Organization revealed that one adult over six is affected by infertility problems. This major social issue is complex and multifactorial, with worldwide trends that are difficult to assess. It is therefore essential to carry out more research to better understand not only the evolution of infertility, but also the cellular and molecular mechanisms leading to efficient fertility.Serendipitously, we discovered that a genetic screen to enzymes responsible for fatty acid synthesis in specialized Drosophila cells provoked a sterile phenotype. These specialized cells, called as oenocytes, are essential for fatty acid metabolism, and are involved in numerous processes, including lipid homeostasis, protection against desiccation and pheromonal communication.My work shows that the synthesis of one or more very long-chain fatty acids in oenocytes is essential for female fertility, and that a defect in this synthesis causes spermatozoa to be retaintion in the storage organs, spermathecae and seminal receptacle. I have shown that the sterility phenotype is not linked to a defect in sperm activity, and that sperm fertilize mature oocytes efficiently. On the other hand, my results indicate that the eggs show an activation defect preventing their development.In insects, activation of the mature oocyte, which leads to embryonic development, is not dependent on sperm entry as in mammals. This activation is triggered by a calcium signal while the oocyte moves through the female genital tract. Taken together, my results show for the first time that an extra-genital lipid-signal triggers the activation of mature oocytes, thus enabling the induction of embryonic development

Les mécanismes moléculaires qui sous-tendent la Réponse Hypersensible (HR), une forme de mort cellulaire programmée généralement associée à la résistance des plantes, demeurent mal compris. AtMYB30, membre de la famille de facteurs transcriptionnels de type MYB, a été identifié sur la base de son expression spécifique, rapide et transitoire au cours des premières étapes de la HR chez Arabidopsis thaliana. Des approches génétiques et moléculaires ont montré qu'AtMYB30 est un régulateur positif de la HR. A partir de ces données et afin de mieux comprendre le mode d'action d'AtMYB30, trois questions majeures ont sous-tendu mes travaux de thèse : (i) quelles sont les cibles directes d'AtMYB30? , (ii) quel est le rôle d'un proche homologue d'AtMYB30, AtMYB96 ? et (iii) AtMYB30 est-il à l'origine d'un ou plusieurs signaux de mort cellulaire de nature lipidique ? Le rôle régulateur d'AtMYB30 a pu ainsi être mis en évidence dans la génération d'un signal de mort cellulaire programmée chez les plantes via l'activation de ses gènes cibles, gènes appartenant à la voie de biosynthèse des acides gras à longue chaîne. Par ailleurs, AtMYB96, interacteur d'AtMYB30, est capable de collaborer via une interaction physique et par régulation transcriptionnelle avec AtMYB30 , pour le contrôle du programme de mort cellulaire hypersensible chez Arabidopsis thaliana
The molecular mechanisms underlying the Hypersensitive Response ( HR), a form of programmed cell death generally associated with the plant resistance, remain poorly understood. AtMYB30, a member of the family of MYB transcriptionnal factors, was identified on the basis of its specific, rapid and transient expression during the first stages of the HR in Arabidopsis thaliana. Furthermore, genetic and molecular approaches showed that AtMYB30 is a positive regulator of the HR. From these data and to further understand the mode of action of AtMYB30, three major questions were addressed in my thesis work : i) what are the direct targets of AtMYB30, ii) what about role of a close homolog of AtMYB30, AtMYB96? And iii) What role for AtMYB30 in cell death lipid signaling? Thus the regulatory role of AtMYB30 has been revealed in the generation of cell death signals via the activation of its target genes, belonging to the VLCFA (Very Long Chain Fatty Acid) biosynthesis pathway. Besides, the role of AtMYB96 was determined, acting through interaction with AtMYB30 and able to collaborate for the control of the hypersensitive cell death program at Arabidopsis thaliana

Les récepteurs couplés aux protéines G (GPCRs en anglais) représentent la famille de récepteurs intégrales de membrane plus vaste dans la majorité des cellules eucaryotes. Ils jouent un rôle clé dans la transduction de signal, ainsi que la compréhension de leur mécanisme de signalisation représente une des questions principales dans la biologie d'aujourd'hui. Dans la caractérisation du paysage énergétique de ces récepteurs à l'échelle atomique, les structures cristallographiques publiées pendant la décennie dernière par cristallographie aux rayons X représentent la percée scientifique majeure et donnent une contribution fondamentale dans la biologie structurelle de GPCRS. Ces structures représentent un point de départ précieux dans la compréhension du mécanisme de transduction de signal, en plaçant des structures dans l'ensemble conformationnel de ces récepteurs le long du processus d'activation. Pour compléter ce cadre de structures statiques qui correspondent aux états à basse l'énergie et fortement peuplés, une caractérisation de l'ensemble conformationnel et des barrières cinétiques qui sont associées est un point nécessaire et fondamentale. À ce but nous proposons une approche innovant avec la finalité d'observer le paysage conformationnel dynamique des GPCR et étudier la modulation de ces récepteurs par des ligands et des lipides, qui sont connus pour jouer un rôle clé dans la structure et les fonctions des protéines de membrane (e.g.). Un des outilles le plus approprié pour explorer les barrières cinétiques de GPCR c'est la résonance magnétique nucléaire (RMN) en solution. Pour tirer profit au mieux de cette technique, nous avons utilisé des sondes marqués 13CH3 immergées dans un environnement perdeuteré, qui constitue le marquage isotopique le plus approprié en RMN pour examiner les paysages conformationnels des protéines de grosses dimensionnes ou des complexes de protéines. Nous avons choisi Escherichia coli comme système d'expression pour sa capacité de pousser dans des conditions très hostiles comme des solutions 100%-D2O. Pour surmonter les difficultés habituellement rencontrées lors de l'expression des GPCRs, nous avons appliqué un protocole innovant qui cible l'expression de GPCRs directement aux corps d'inclusion. Ceci permet la production des bonnes quantités de protéines (jusqu’à 6 mg/litres de culture de pur 13CH3-u-2H-GPCRs). Une fois purifié, le récepteur est foldé en amphipols et transféré ensuite à une double couche lipidique appelée nanometric lipid bilayer ou nanodisc (NLB). De façon très important, les mesures pharmacologiques quantitatives indiquent que les récepteurs incorporés dans des NLBs après ce protocole sont stables et entièrement actifs dans les conditions des expériences de NMR.Les investigations par RMN conduites sur le GPCR en NLB ont donné lieu à une résolution jamais obtenue dans le domaine, grâce à la biochimie finement accordée et à la perdeuteration du récepteur. Selon les données obtenues, notre récepteur modèle, le récepteur 2 pour le leukotriene B4 (BLT2), est capable d'explorer plusieurs conformations différentes, même dans l'état pas lié aux ligands, y compris l'état actif. Ce paysage conformationnel est également modulé par des ligands et des lipides. Dans le cas spécifiques, nous avons observé que un incrément dans le contenu de stérol dans la membrane modifie la distribution des différents états conformationnels du récepteur, en favorisant l'état actif, qui indique une régulation allosteric positif du stérol sur l'activation de ce récepteur, comme confirmé aussi par les mesures de liaison du GTP à la protéine G. Cette propriété du stérol est probablement importante pour le contrôle de mécanisme de signalisation de GPCRs
G protein-coupled receptors (GPCRs) are the largest family of integral membrane protein receptors present in most eukaryotic cells. They play a key role in signal transduction and understanding their signalling mechanism represents one of the main issues in biology today. In the characterization of the energy landscape of these receptors, at the atomic scale, X-ray crystal atomic structures published during the last decade represent the major breakthrough and contribution in the structural biology of GPCRs. They represent a precious starting point in the understanding of the mechanism of signal transduction by placing structures in the conformational ensemble of these receptors along the activation pathway. To complete these static snapshots that correspond to low energy and highly populated states, a characterization of the whole conformational ensemble and associated kinetic barriers is fundamental to complete the picture. To this aim we proposed an innovative approach to observe GPCRs dynamic conformational landscape and how it is modulated by ligands and lipids, that are known to play a key role in membrane protein structures and functions (e.g.). One of the most appropriate tool to explore GPCR kinetic barriers is solution state NMR. To do so, we used 13CH3 probes immersed in a perdeuterated environment, the most appropriate isotope-labelling scheme to investigate conformational landscapes of large proteins or protein complexes with this spectroscopy. We chose Escherichia coli as expression system for its ability to grow in very hostile conditions like 100%-D2O solutions. In order to overcome the usual expression issues concerning GPCRs, we applied an innovative protocol which targets the expression directly to inclusion bodies. This allows the production of high amounts of proteins (up to 6 mg/litre of culture of pure 13CH3-u-2H-GPCRs). Once purified, receptors are folded in amphipols and then transferred to nanometric lipid bilayers or nanodiscs. Importantly quantitative pharmacological measurements indicate that receptors embedded in NLBs following this protocol are stable and fully active in the conditions of the NMR experiments. NMR investigation of a GPCR in a NLB gave rise to a resolution never achieved in the field thanks to a fine tuned biochemistry and a perdeuteration of the receptor. According to our data, the prototypical receptor, the leukotriene B4 receptor (BLT2), is able to explore multiple different conformations, even in the unliganded state, including the active state. This conformational landscape is further modulated by ligands and lipids. In particular, we observed that an increment in the sterol content of the membrane modifies the distribution of the different conformational states of the receptor in favour of the active one, indicating a positive allosteric regulation of the sterol on the activation of this receptor, as confirmed by GTP-to-G protein binding measurements. This property of the sterol is likely important for the control of the signalling properties of GPCRs

Le travail présenté décrit certains aspects du fonctionnement de la phospholipase A2 (PLA2), enzyme clé du métabolisme de l'acide arachidonique, et donc de la libération des médiateurs lipidiques. Nous avons d'abord montré (BBRC, 1990, 168: 644) que la PLA2 peut catalyser la synthèse de phospholipides en milieu non aqueux. Cela indique que les conditions physico-chimiques du micro-environnement de l'enzyme peuvent participer à sa régulation. La PLA2 ne peut cependant pas catalyser de réaction de transacylation dans les conditions utilisées. Nous avons ensuite cloné la partie codante du gène d'une PLA2 secrétée non digestive à partir de placenta humain (BBRC, 1991, 178: 1298). Ce gène est identique à celui isolé à partir de tissus inflammatoires. La surexpression de ce gène par transfection dans des cellules eucaryotes y entraîne une augmentation de la libération stimulée d'acide arachidonique. La PLA2 clonée peut donc interférer avec les mécanismes intracellulaires de transduction du signal. Enfin, nous proposons d'évaluer un mécanisme de régulation traductionnelle de l'adressage de la PLA2 pour rendre compte de sa présence dans la cellule.

Le CD95 appartient à la famille du TNF-R. Il est capable de déclencher un signal apoptotique et joue un rôle prépondérant dans le maintien de l’homéostasie du système immunitaire et dans l’élimination de cellules infectées ou transformées. Suite à la fixation de son ligand le CD95L ou d’un anticorps agoniste, le CD95 recrute la protéine FADD, qui à son tour agrège les caspases initiatrices (i.e., caspase -8 et -10). Le complexe formé par le CD95, FADD et les caspases -8/10 est appelé DISC, pour Deah Inducing Signaling Complex. Une fois le DISC formé, l’agrégation des caspases initiatrices entraîne leur activation, et la mort de la cellule par apoptose. Ce signal médié par CD95, peut être modulé par la distribution ou l’exclusion du récepteur vis à vis des microdomaines membranaires ou radeaux lipidiques. Ces domaines de la membrane plasmique sont des structures membranaires enrichies en sphingolipides et cholestérol. La relocalisation de CD95 dans ces radeaux lipidiques permet d’amplifier le signal de mort. L’activation de la voie phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt, est connue pour sa capacité à protéger les cellules tumorales du signal apoptotique médié par CD95, et à induire des mouvements latéraux de CD95 à la membrane. Nos travaux montrent que l’inhibition de la voie PI3K/Akt induit i) la relocalisation du CD95 dans les microdomaines et ii) l’induction du signal apoptotique CD95 indépendamment de la présence du ligand CD95L. Ainsi, nous mettons en évidence que la voie PI3K/Akt est capable d’augmenter le seuil d’activation du signal CD95 en agissant en amont de la formation du DISC ou de l’interaction CD95/CD95L, en maintenant le récepteur exclu des microdomaines
CD95 belongs to the TNF-R superfamily, and it triggers an apoptotic signal. CD95 plays a key role in homeostasis of the immune system and in the elimination of infected and transformed cells. Upon CD95L binding, CD95 recruits FADD, which in turn aggregates initiator caspases (i.e., caspase-8 and -10). The complex CD95, FADD and caspase-8/10 is called DISC for Death Inducing Signaling Complex. At the DISC level, caspase aggregation leads to their activation and death of the cells through apoptosis. The CD95-mediated apoptotic signal is modulated by microdomains, or lipid rafts, which are plasma membrane sub-domains enriched in sphygolipids and cholesterol. Thereby, partition of CD95 into lipid rafts promotes the apoptotic signal. Activation of the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/Akt signaling pathway is known to prevent the CD95-mediated apoptotic signal in malignant cells, and to control lateral mobility of CD95 at the plasma membrane. Herein, we showed that inhibition of PI3K signal induced i) the distribution of CD95 into lipid rafts and ii) the subsequent induction of the CD95-mediated apoptotic signal through a CD95L independent manner. In conclusion, we pinpointed that PI3K/Akt signaling pathway inhibits the CD95 signal by acting upstream DISC formation and even upstream the CD95-CD95L interaction through the exclusion of the death receptor from the microdomains