La chromatographie mode mixte représente l’une des plus grandes évolutions de ces dernières années dans le domaine des bioséparations. Cette technique repose sur l'intervention de plusieurs types d'interactions au sein d'un seul et même support. Les résines de chromatographie mode mixte HEA, PPA et MEP HyperCel portent des groupements aliphatiques, aromatiques, thiophiliques ainsi que des groupements aminés protonables en différentes positions. Au moyen d’expériences de chromatographie, à l’aide de protéines standards aux propriétés spécifiques et de mélanges complexes, nous avons isolé ces différentes interactions. Nous avons mis en évidence l’intervention majeure d'au moins deux types d'interactions au sein de ces supports : interactions hydrophobes et électrostatiques. Nous avons pu observer le comportement des résines lors de variations de pH, de force ionique, de types de sels et de tampons ou lors de la présence d'autres composés organiques. Nous avons mis en évidence l'intervention combinée de ces types d'interactions lors des différentes phases de chromatographie. Le comportement des résines mode mixte a révélé des sélectivités particulières et dont le contrôle ciblé à l'aide de l'environnement a permis le développement de méthodes de purification efficaces et originales. Nous avons pu ainsi développer des applications telles que la purification de fragment d’anticorps (Fab’2) à partir de culture de cellules d’insectes, la capture de protéine de type MBP à partir d’extrait bactériens et la capture d’anticorps monoclonaux à partir de cellules de mammifères (CHO), et ainsi améliorer les conditions d’utilisation de la chromatographie en mode mixte. / Mixed mode chromatography is the most innovative technique for bioseparation. Mixed mode resins, as the term suggest, involves multiples types of interaction at the same time. HyperCel mixed mode resins, HEA, PPA and MEP, involve aliphatic, aromatic or thiophilic groups as well as protonable amine located in the spacer arm or as a head group. Using classical chromatographic experiments, standards proteins and complex mixtures, we highlighted the two major types of interactions involved: hydrophobic and electrostatic interactions. We specifically influenced these interactions by modifying the environment in terms of ionic strength, pH, salt types, and other compounds. The combination of these interactions during every phase of a chromatographic process has been demonstrated. Mixed mode resins thus offer unique selectivity that can be controlled by the environment. This allowed us to develop several applications from antibodies fragments capture from insect cells, to the purification of MBP-tagged proteins, through monoclonal antibody capture from CHO cells. We thus enhanced mixed mode chromatography.

Les lipoprotéines de haute densité (High Density Lipoprotein, HDL) permet deréduction de risque de maladies cardio-vasculaires principalement en raison de leurcapacité à éliminer le cholestérol accumulé des artères (via transport inverse ducholestérol). Les effets protecteurs des HDL sont médiés par l'apolipoprotéine AI(ApoA1), qui est le La protéine la plus importante quantitativement du HDL. L’ApoA1favorise l'efflux de cholestérol vers le foie pour l'excrétion. Une augmentation desniveaux plasmatiques de l’ApoA1 est généralement acceptée d'êtrecardioprotecteur, ce qui en fait un potentiel thérapeutique. Deux variantes naturelle(mutants) de l’ApoA1, Milano et Paris, sont caractérisées par une mutationponctuelle unique a permis l'introduction d'un résidu cystéine. Populations avecApoA1-Milano ont été rapportés d'avoir un système cardiovasculaire, même avec defaibles niveaux de plasma de ApoA1 et HDL. Il est donc d'intérêt pour générerrecombinante de type sauvage et des variantes de ApoA1 humaine pour desapplications thérapeutiques potentielles. Dans cette étude, de type sauvagerhApoA1 a été produit chez P. pastoris et purifié par chromatographie en modemixte en une seule étape. Par la suite, un processus intégré a été le développementde la production et la récupération rapide de type sauvage rhApoA1 chez P. pastorispar chromatographie par lit expansée. En outre, les variantes de l'ApoA1, Milano &Paris, ont été générées par mutagenèse dirigée et ont été exprimés chez P. pastoris.Les motifs d’adsorption de rhApoA1-Milano et rhApoA1-Paris ont été comparés àcelle de type sauvage ApoA1 et les différences ont été discutées. / The high-density lipoprotein (HDL) complex helps reduce the risk of cardiovasculardisorders mainly due to its ability to remove accumulated cholesterol from arteriesvia reverse cholesterol transport. These protective effects of HDL are known to bemediated by Apolipoprotein A-I (ApoA1), which is the major protein component ofHDL. ApoA1 is a lipid binding protein and promotes cholesterol efflux fromperipheral tissues to the liver for excretion. An increase in the plasma levels ofApoA1 is generally accepted to be cardioprotective, making it a potentialtherapeutic. Two naturally occuring variants of ApoA1, namely the Milano & Parismutants, are characterised by a single point mutation resulting in the introduction ofa Cysteine residue. Populations with ApoA1-Milano have been reported to have ahealthier cardiovascular system even with low plasma levels of ApoA1/HDL. It ishence of interest to generate recombinant wild type and variants of human ApoA1for potential therapeutic applications. In this study, wild type rhApoA1 was producedin P. pastoris and purified by mixed-mode chromatgraphy in a single step.Subsequently, an integrated process has been development for the production andrapid recovery of wild type rhApoA1 in Pichia pastoris. This has paved way to theestablishment of a scalable integrated process that could be further developed toindustrial levels. In addition, the cysteine variants of ApoA1, Milano & Paris, havebeen generated by site directed mutagenesis and have been successfully expressedin P. pastoris. The binding patterns of rhApoA1-Milano and rhApoA1-Paris have beencompared with that of wild-type ApoA1 and the differences have been discussed.