Chez Arabidopsis thaliana, deux gènes codent des enzymes de branchement (BE) BE2.2 et BE2.1 responsables de la formation des liaisons α-1,6 de l’amidon transitoire synthétisé dans la feuille de la plante. Ces enzymes, appartenant à la famille GH13_8 de la classification CAZy, agissent en clivant une liaison α-1,4 d’un glucane puis en transférant la chaîne clivée en position α-1,6 selon un mécanisme d’action qui peut être intra ou intermoléculaire. Dans ce travail, une caractérisation enzymatique et structurale des BEs d’A. thaliana (classées de type II d’après leur séquence en acides aminés) a été réalisée et les résultats comparés à ceux de la BE d’E. coli (GlgB, enzyme de type I).L'état oligomérique, la forme en solution et l’organisation structurale des BEs ont été évalués par une approche SAXS. Par des analyses spectrophotométriques, le pH, la température, mais aussi le KM pour l’amylose et l’amylopectine ont été déterminés. Une analyse sur gel de polyacrylamide, en conditions natives, a permis d’évaluer le comportement électrophorétique des BEs en présence ou en absence de ces substrats et d’en déterminer leur constante d’affinité (Ks). Notre étude révèle que les BEs d’ A. thaliana ont plus d'affinité pour l’amylopectine que pour l’amylose contrairement à GlgB. En présence d’un substrat branché, des changements d’oligomérie et/ou de la conformation des BEs d’A. thaliana ont été observés. Finalement, des analyses en chromatographie échangeuse d'anions ont permis de déterminer la taille minimale du substrat nécessaire à l’activité des BEs et la taille des chaînes transférées. Les résultats obtenus pointent vers un mécanisme d’action intramoléculaire de BE2.2. / BE2.2 and BE2.1 are the two genetically independent branching enzymes (BE) isoforms involved in transitory starch synthesis in A. thaliana and belong to family GH13_8 (according to CAZy database). Both are classified as type II BE due to their amino acid sequence. In Arabidopsis leaves, they are the only enzymes that catalyze the formation of α-1,6 branch points by cleaving α-1,4 linkages and transferring the newly formed reducing end in α-1,6 position through an intra or intermolecular mechanism. In this work, we report in vitro enzymatic characterization and structural analysis of A. thaliana BEs, these results were compared to E. coli BE enzymatic analysis (GlgB, type I enzyme).Structural analysis using SAXS approach was used to evaluate A. thaliana BEs oligomeric state, shape in solution and to determine BE organization. In vitro enzymatic analyses were performed using spectrophotometry assays to establish their catalytic parameters such as pH, temperature and also KM for amylose and amylopectin. Native PAGE analyses were also used to assess BEs behaviour in the presence or absence of substrates and to determine their affinity constant (Ks) for amylopectin and amylose. Enzymatic characterization reveals that both A. thaliana BEs have more affinity for amylopectin than for amylose, contrary to GlgB. Moreover, interaction of A. thaliana BEs with branched substrates induces protein oligomerization and/or conformational changes. Finally, determination of the minimal length of their substrate and characterization of reaction products were performed using anions exchange chromatography analyses.Taken together, our data point to an intramolecular mechanism of action of BE2.2.

La leucémie myéloïde aiguë (LMA) est une maladie clonale hétérogène caractérisée par une prolifération immature des cellules myéloïdes et une défaillance de la moelle osseuse. Malgré les avancées rapides dans le domaine de la LMA, notamment concernant de nouvelles cibles thérapeutiques et une meilleure compréhension des mécanismes biologiques, le traitement clinique de la LMA reste inchangé et dépend du caryotype des patients. Lors des trois dernières décennies, la plupart des patients ont fini par récidiver et décéder de la maladie ; il n’y a encore aucun schéma thérapeutique standard qui améliore le pronostic et le traitement de la LMA.Les imidazoquinoxalines sont des dérivés de l’imiquimod qui présentent un effet immunomodulateur indirect et une activité anti-tumorale directe contre le mélanome et le lymphome à cellules T, provoquant l’inhibition de la croissance cellulaire et l’induction de l’apoptose par la voie dépendante des caspases . Nous avons étudié les effets des dérivés de la série imidazoquinoxaline, EAPB0203 et EAPB0503, sur des lignées de cellules humaines LMA. Nous avons montré que EAPB0503 inhibe la croissance de la lignée cellulaire LMA qui présente la mutation NPM-1 de manière dose et temps dépendants. Par rapport au dérivé EAPB0203 précédemment synthétisé, EAPB0503 a une activité inhibitrice plus forte sur les cellules OCI-AML3 ainsi que sur des cellules provenant de patients LMA. Nous avons démontré que EAPB0503 induit une dégradation médiée par les protéasomes deNPM-1 muté ainsi qu’un rétablissement de la localisation nucléolaire de NPM-1 sauvage conduisant à une inhibition de la prolifération des cellules OCI-AML3.EAPB0503 induit une apoptose massive comme démontré par l’analyse du cycle cellulaire avec une accumulation de cellules traitées en phase preG0. L’apoptose a été confirmée par la réponse positive au test de l’annexine V, le clivage de PARP et la dissipation du potentiel membranaire mitochondrial dans les cellules OCI-AML3 traitées.En outre, EAPB0503 a augmenté les niveaux d’expression et de phosphorylation de p53.Ces résultats, concernant l’arrêt de la croissance cellulaire et l’apoptose, sélectivement dans les cellules LMA présentant la mutation NPM-1, renforcent l’idée d’un ciblage de l’oncoprotéine NPM-1 muté pour éliminer les cellules leucémiques et justifient une évaluation préclinique plus large puis une évaluation clinique pour ce candidat médicament prometteur.En conclusion, nos études mettent en évidence l'utilisation d’EAPB0503 comme un candidat médicament prometteur qui présente une activité anti-tumorale encourageante et qui devrait faire l’objet d’études précliniques dans le cadre d’une thérapie ciblée contre la LMA. / Acute myeloid leukemia (AML) is a heterogeneous clonal disorder characterized by immature myeloid cell proliferation and bone marrow failure. Although the remarkable improvements in the field and regarding new drug targets and better understanding of the biology, the clinical treatment of AML remains unchanged and depending on karyotype of patients. For the last thirty years with the majority of patients, in the end, relapsing and dying of the disease, there is no standard regimen that improves prognosis and treat AML yet.Imidazoquinoxalines are imiquimod derivatives with indirect immunomodulatory effect and direct antitumor activity on melanoma and T-cell lymphoma, attributed to growth inhibition and induction of apoptosis through caspase-dependent pathway. We examined the effects of imidazoquinoxaline derivatives, EAPB0203 and EAPB0503, on human AML cells. We found that EAPB0503 inhibit cell growth of AML cell line that harbors the NPM-1 mutation in a time- and dose-dependent way. Compared to the previously synthesized EAPB0203, EAPB0503 has a more pronounced inhibitory activity on OCI-AML3 cells and cells derived from AML patients as well. We demonstrated that the EAPB0503 induces proteasome-mediated degradation of mutant NPM-1, and restoration of the nucleolar localization of the NPM-1wt leading to an inhibition of the proliferation of OCI-AML3 cells.EAPB0503 induced massive apoptosis as demonstrated with the cell cycle analysis by the accumulation of treated cells in the preG0 region. Apoptosis has been confirmed by Annexin V positivity, PARP cleavage, and dissipation of mitochondrial membrane potential in treated OCI-AML3 cells.Furthermore, EAPB0503 increased the expression and phosphorylation levels of p53.These results in growth inhibition and apoptosis, selectively in AML cells that harbor the NPM-1 mutation reinforce the idea targeting NPM-1m oncoprotein to eradicate leukemic cells and warrant a broader preclinical then clinical evaluation of this promising drug.In conclusion, our studies highlight the use of EAPB0503 as a promising anti-tumor activity to be investigated preclinically in AML targeted therapy.