Le Virus de l’Hépatite C (VHC) est un virus à ARN de polarité positive infectant plus de 130 millions de personnes dans le monde. Les inhibiteurs de Cyclophilines sont prometteurs en tant que nouvelles molécules thérapeutiques contre l'infection par le VHC. La Cyclophiline A, une protéine de l’hôte, joue un rôle essentiel pour la réplication de l’ARN viral mais sa fonction reste à élucider. La protéine non structurale du VHC NS5A (et plus particulièrement son domaine 2, NS5A-D2) est impliquée dans le mécanisme d’action de la CypA, étant donné que des mutations de résistances apparaissent dans ce domaine sous pression de sélection à la Cyclosporine A (CsA), l’inhibiteur connu de la CypA possédant une activité anti-VHC. NS5A est une protéine multifonctionnelle faiblement caractérisée au niveau moléculaire. Cette protéine est strictement requise pour la réplication de l’ARN viral mais ses fonctions moléculaires précises restent à élucider. Le domaine 2 désordonné de NS5A interagit directement avec la CypA et constitue un site substrat pour l’activité peptidyl-prolyl cis/trans isomérase de la CypA. Le site d’interaction au niveau de NS5A-D2 correspond à la région la plus conservée du domaine. Dans cette région la mutation D316E confère une résistance à la CsA. Au cours de ce travail, nous avons identifié et caractérisé par RMN un petit motif structural au sein de NS5A-D2 localisé au niveau de cette région particulière. Nous montrons que ce petit motif structural est essentiel pour la réplication de l’ARN du VHC. Nous avons également analysé les conséquences structurales des mutations de résistances aux inhibiteurs de Cyclophiline A, ainsi que les conséquences fonctionnelles de ces mutations de résistance vis-à-vis de la liaison et de l’activité PPIase de la CypA. L’alisporivir est un analogue non immunosuppresseur de la CsA actuellement en phase III de développement clinique. Nous avons analysé par cristallographie des rayons X la structure du complexe CypA-alisporivir permettant d’apporter une explication moléculaire au caractère non immunosuppresseur de cette molécule. Grâce à l’utilisation de deux stratégies de marquage de NS5A-D2 au fluor, nous avons caractérisé par RMN l’interaction moléculaire entre les protéines NS5A-D2 et NS5B, l’ARN-dépendante ARN polymérase du VHC.NS5A-D2 interagit avec l’Hexokinase 2 humaine, la première enzyme limitante de la glycolyse, cette interaction augmente l’activité enzymatique de l’HK2. Nous nous sommes intéressés aux relations structurales et fonctionnelles entre NS5A-D2 et HK2.Ces résultats apportent un nouvel éclairage sur le rôle de NS5A-D2 dans la réplication du VHC. / Hepatitis C Virus (HCV) is a positive strand RNA virus that has infected more than 130 million people worldwide. Cyclophilin inhibitors hold promise as a novel anti-HCV therapy. The host protein Cyclophilin A (CypA) plays an essential role in HCV RNA replication but its molecular function is unknown. The HCV protein NS5A (in its domain 2, NS5A-D2) has been shown to be implicated in the action of CypA as resistance mutations appeared in this domain under low doses of Cyclosporine A (CsA), the well-known CypA inhibitor with anti-HCV properties. NS5A is still an enigmatic multifunctional protein poorly characterized at the molecular level. This protein is strictly required for viral RNA replication but its precise molecular function(s) remain(s) to be elucidated. Its disordered domain 2 directly interacts with host CypA and is a substrate for the peptidyl-prolyl cis/trans isomerase activity of CypA. The binding site onto NS5A-D2 corresponds to the most conserved region of the domain. In this region a mutation D316E has been shown to confer CsA resistance. In this work we identified by NMR spectroscopy a short structural motif including this particular position in the otherwise disordered NS5A-D2, and report its structure. We show that this structural motif is essential for HCV RNA replication. In addition, we analyze the structural consequences of the resistance mutation to CypA inhibitors, and the functional consequences of these mutation regarding the binding and PPIase activity of CypA. Alisporivir in a non-immunosuppressive analogue of CsA with anti-HCV activity currently evaluated in phase III clinical trials, we analyzed by X-ray crystallography the structure of the CypA-Alisporivir complex in order to provide a molecular explanation for its non-immunosuppressive character. We also describe the interaction between NS5A-D2 and the HCV RNA dependent RNA polymerase NS5B. We use two different strategies to incorporate a 19F nucleus in NS5A-D2 and explore the use of 19F NMR to monitor the interaction between NS5A-D2 and NS5B. We also investigated the structural and functional relationship between NS5A-D2 and the human Hexokinase 2 (HK2), the first rate limiting enzyme of glycolysis. NS5A-D2 interacts with HK2 and this interaction is sufficient to increase HK2 activity. These results shed new light on the mechanisms by which NS5A-D2 contributes to the HCV replication cycle.

Les héparanes sulfates (HS) sont synthétisés à partir d’un précurseur non sulfaté, formé de la répétition du disaccharide [GlcUA ß1,4 GlcNAc]. Ce précurseur est ensuite modifié par des enzymes de maturation, N-déacétylase/N-sulfotransférases (NDSTs), O-sulfotransférases (OSTs) et C5-épimérase. Ces enzymes, dont l’expression est dépendante du type cellulaire, possèdent des activités et des spécificités de substrat différentes, ce qui confère une grande hétérogénéité structurale aux HS et offre un large éventail de motifs de fixation pour les protéines. Il est clairement établi que les protéoglycanes à chaînes HS régulent la fixation et l'activité de nombreux facteurs inflammatoires. En revanche, peu d'informations sont disponibles sur la nature de leurs motifs HS de fixation. L’objectif de ces travaux a été de relier les variations d'expression des glucosaminyl sulfotransférases à la génération de motifs HS spécialisés dans la fixation des facteurs inflammatoires / Heparan sulfate (HS) are synthesized from a non-sulfated precursor, formed by the repetition of the disaccharide unit [GlcUA ß1,4 GlcNAc]. This precursor is subsequently modified by a set of enzymes of maturation, N-deacetylase/N-sulfotransferases (NDSTs), O-sulfotransferases (OSTs) and C5-epimerase. These enzymes, whose expression is dependent on cell type, exhibit fine differences in activity and substrate specificity, which confer a large structural heterogeneity in HS species and offer a plethora of binding sites for proteins. It is now well established that HS proteoglycans regulate the binding and activity of a number of inflammatory factors. However, little is known about the structural features of HS sequences involved in these interactions. The aim of these works was to correlate the cell-type specific expression of HS biosynthetic enzymes to the generation of specialized HS motifs with binding properties for inflammatory factors.

Les cyclophilines appartiennent à une famille de protéines initialement caractérisées par leur activité peptidyl-prolyl cis/trans isomérase et leur capacité à fixer la cyclosporine A. Les formes sécrétées des cyclophilines A (CyPA) et B (CyPB) induisent la migration de sous-populations leucocytaires, via un mécanisme dépendant de l’interaction avec un récepteur cellulaire commun, le CD147. Des données récentes ont également montré que la CyPA induit la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, telles que le TNF-α, ce qui suggère un rôle des cyclophilines sécrétées dans la régulation de la réponse inflammatoire. Dans ce contexte, l’objectif de mes travaux de thèse a consisté à étudier le rôle de la CyPB dans la modulation des réponses inflammatoires du macrophage. Contrairement à la CyPA, la CyPB n’induit pas la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires. A l’inverse, la pré-incubation des cellules en présence de CyPB réduit leur production en réponse au LPS. L’analyse des réponses induites par la CyPB nous a permis de mettre en évidence l’expression de Bcl-3, un régulateur négatif de l’activité du facteur de transcription NF-κB. Nous avons alors montré que la CyPB inhibe la production de TNF-α induite par le LPS en bloquant l’activation transcriptionnelle du gène codant pour cette cytokine. En complément, nous avons mis en évidence un mécanisme de régulation post-transcriptionnelle qui pourrait faire intervenir MKP-1, une phosphatase impliquée dans l’inactivation des MAPKs et dans la déstabilisation de l’ARNm du TNF-α. Dans leur ensemble, ces travaux démontrent que la CyPB pourrait agir comme une protéine régulatrice de la réponse inflammatoire. / Cyclophilins are members of a family of proteins initially characterised for their peptidyl-prolyl cis/trans isomerase activity and their ability to interact with cyclosporine A. Secreted forms of cyclophilin A (CyPA) and B (CyPB) induce the migration of leukocyte subsets by a mechanism dependent on the interaction with a common cellular receptor, CD147. Recently published data have also shown that CyPA induced the expression of pro-inflammatory cytokines, such as TNF-α, suggesting a role for secreted cyclophilins in the regulation of inflammatory responses. In this context, the aim of my thesis was to study the implication of CyPB in the modulation of inflammatory responses of macrophages. Unlike CyPA, CyPB did not induce the secretion of pro-inflammatory cytokines. Conversely, pre-treatment with CyPB reduced the production of cytokines from LPS-stimulated macrophages. Analysis of the responses induced by CyPB has highlighted the expression of Bcl-3, a negative regulator of the transcriptional factor NF-κB. Then, we showed that CyPB inhibited LPS-induced production of TNF-α by blocking the transcriptional activation of the gene coding for this cytokine. In addition, we characterized a mechanism of post-transcriptional regulation that could bring into play MKP-1, a phosphatase involved in down-regulation of MAPKs and destabilization of TNF-α mRNA. Altogether, these findings indicate that CyPB could act as a regulatory protein in the inflammatory responses.

La protéine Tat du VIH-1 est principalement connue pour son rôle majeur dans l’élongation de la transcription des gènes viraux. Cependant, plusieurs études ont montré que Tat pouvait être impliquée dans la rétrotranscription, étape précoce du cycle de réplication du VIH-1 et antérieure à l’intégration du génome viral dans la cellule hôte. Si Tat est impliquée dans la rétrotranscription, sa présence dans la particule virale pourrait procurer au virus un avantage cinétique. Pourtant, malgré une étude de protéomique l’ayant mis en évidence dans des virions purifiés, Tat n’est toujours pas considérée comme étant incorporée aux particules virales. Récemment, nous avons montré une interaction entre Tat et la cyclophiline A (CypA), une prolyl isomérase cellulaire. Cette protéine est connue pour être incorporée dans les particules virales via son interaction avec le domaine capside (CA) de la protéine Gag virale.Les données sur l’interaction de Tat avec CypA et l’implication de Tat dans l’étape précoce de rétrotranscription, nous ont conduits à formuler l’hypothèse suivante : L’interaction de Tat avec CypA permettrait son incorporation dans les particules virales et Tat serait donc présente dans les toutes premières étapes de l’infection des cellules hôtes par le VIH-1.Dans les travaux présentés, nous avons confirmés par GST pulls down et co-immunoprécipitation l’existence d’un complexe CA-CypA-Tat. Le complexe a pu être purifié par gel filtration. Puis, nous avons montré la présence de Tat dans les particules virales par deux approches complémentaires : une approche par western blot sur des particules virales purifiées, l’autre par microscopie à force atomique couplée à la microscopie à fluorescence. Grâce à un test fonctionnel, nous avons montré que Tat, associée au VIH-1, est fonctionnelle et délivrée dans le cytoplasme des cellules nouvellement infectées. Enfin, les interactions entre CA, CypA et Tat ont été caractérisées par différentes approches biochimiques faisant appel à des protéines purifiées. Les données de thermophorèse indiquent que l’affinité de Tat pour le complexe CA-CypA est plus forte que pour la CypA seule. Donc, dans une cellule infectée, Tat se fixerait préférentiellement sur la CypA déjà complexée à CA. Le complexe CA-CypA étant majoritairement retrouvé au niveau du site d’assemblage du virus, cela pourrait favoriser l’incorporation de Tat dans les virus.La mise en évidence de Tat dans les particules virales permettra sans doute d’apporter un angle de vue nouveau sur la réplication du VIH-1, en particulier sur les étapes précoces du cycle viral. Ces résultats pourraient initier le développement d’inhibiteurs de l’incorporation de Tat pour une application thérapeutique. / HIV-1 protein Tat is essentially known for its key role in the transcription elongation of the viral genes. However, several studies showed that Tat could favor reverse transcription. This early and essential step of HIV-1 replication cycle takes place before the integration of viral genome into cellular DNA and therefore prior to the production of the viral proteins. If Tat is involved in reverse transcription, its presence in viral particles might give a kinetic advantage to the virus. Yet, Tat is still not considered as incorporated into the virus, even though a proteomic study identified Tat in purified viral particles. Our team recently demonstrated an interaction between Tat and cyclophilin A (CypA), a cellular prolylisomerase. The latter is known for being incorporated into HIV-1 virions via its binding to the capsid (CA) domain of HIV-1 Gag protein.The evidences for Tat positive effect on reverse transcription and Tat-CypA interaction led us to formulate the following hypothesis: the Tat-CypA interaction enables HIV-1 Tat protein incorporation into viral particles.In the present work, we confirmed, using both co-immunoprecipitation and GST-pull down assays, the existence of a CA-CypA-Tat complex. In addition, this complex could be purified by gel filtration. We accordingly demonstrated the presence of Tat inside viral particles by two complementary methods: the western blot analysis of purified virions and atomic force microscopy coupled with fluorescence microscopy. Through a functional test, we found that Tat, incorporated by HIV-1, is functional and delivered to the cell cytoplasm of newly infected cells. Additionally, CA, CypA and Tat interactions were characterized by several biochemical techniques using purified proteins. Thermophoresis results indicated that Tat affinity is stronger for the complex CA-CypA than for CypA alone. Hence, in infected cells, Tat will preferably bind a CypA protein already complexed with CA compared to cytosolic CypA, thereby favoring Tat encapsidationThe demonstration that Tat is present into viral particles may bring a new point of view on HIV-1 replication cycle, especially for viral reverse-transcription and transcription steps. Our results could initiate the development of Tat encapsidation inhibitors that might have future therapeutic application.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les phénomènes d’ischémie-reperfusion sont rencontrés dans plusieurs situations physiopathologiques. Le seul traitement de l’ischémie repose sur une restauration précoce du flux sanguin. Paradoxalement, la reperfusion génère des lésions supplémentaires, appelées « lésions de reperfusion », dont la mitochondrie est un acteur majeur via l’ouverture du pore de transition de perméabilité mitochondrial (mPTP). L’ouverture du mPTP est principalement modulée par la cyclophiline D (CypD), une protéine de la matrice mitochondriale, dont l’inhibition pharmacologique par la cyclosporine A (CsA) permet de limiter l’ouverture du pore. Cette inhibition, obtenue in vitro et in vivo, permet de réduire les lésions de reperfusion. Néanmoins, de récents essais cliniques n’ont pas permis de confirmer ce bénéfice dans le cadre de l’infarctus du myocarde, soulignant la nécessité de développer de nouveaux inhibiteurs du mPTP. Dans ce travail, nous avons étudié l’effet de nouveaux ligands de la CypD sur l’ouverture du mPTP. Ces petites molécules innovantes, de structure radicalement différente de la CsA inhibent l’ouverture du mPTP de mitochondries isolées et le dérivé le plus actif, le C31, permet une inhibition plus efficace du mPTP que la CsA. Le C31 inhibe également le mPTP au niveau cellulaire, dans des hépatocytes primaires et dans des cardiomyocytes isolés. In vivo, le C31 atteint les mitochondries hépatiques et protège le foie dans un modèle d’ischémie-reperfusion hépatique. Cependant, la stabilité métabolique du C31 ne lui permet pas d’atteindre le cœur. La poursuite du développement de ces inhibiteurs pourrait aboutir à de nouveaux candidats pour protéger les organes des lésions de reperfusion. / Ischemia-reperfusion can occur in various pathophysiological situations such as myocardial infarction or organ transplantation. The only available treatment of ischemia relies on a timely reperfusion which paradoxically causes additional damage, so-called « reperfusion injury ». Mitochondria play a central role in this phenomenon through the opening of the mitochondrial permeability transition pore (mPTP) which extends cell death. mPTP opening is modulated by the matrix protein cyclophilin D (CypD). CypD inhibition by cyclosporin A (CsA), the most described CypD inhibitor, limits reperfusion injury in vivo. Nevertheless, recent clinical trials failed to recapitulate such protection in the context of myocardial infarction, emphasizing the urge to develop new mPTP inhibitors. Here, we investigated the effects of new CypD ligands on mPTP opening. We demonstrated that these small molecules unrelated to CsA are potent mPTP inhibitors and that the most active compound, C31, exhibited stronger mPTP-inhibiting properties as compared to CsA. C31 also inhibited mPTP opening in primary hepatocytes and isolated cardiomyocytes. In vivo, C31 reaches liver mitochondria and protects mitochondrial function in a hepatic ischemia-reperfusion model. Nevertheless, C31 metabolic stability hampers cardiac uptake of the compound. Further development of these new inhibitors might lead to interesting candidates to protect organs against ischemia-reperfusion injury.

L’arrêt cardiaque (AC) est un problème de santé publique dont la mortalité reste très élevée malgré les progrès de la réanimation. La majorité des décès à distance de la réanimation cardio-pulmonaire (RCP) initiale est la conséquence du syndrome post‑AC provoqué par les lésions cellulaires d'ischémie-reperfusion (I/R) qui touchent principalement le cœur et le cerveau. L’ouverture du pore de transition de perméabilité mitochondrial (PTP), en lien avec la cyclophiline D (CypD), est un déterminant majeur des lésions d'I/R. L’hypothermie thérapeutique est le seul traitement adjuvant de la RCP qui a démontré un bénéfice sur la survie des patients en limitant le syndrome post-AC. Ses mécanismes d’action complexes ne sont que partiellement compris. Dans ce travail de thèse, nous avons, dans un premier temps, utilisé notre modèle d'AC chez le lapin pour étudier les mécanismes mitochondriaux de l’hypothermie thérapeutique. Notre modèle a d'abord permis de mettre en évidence le rôle important joué par la température dans la gravité du syndrome post‑AC et les effets protecteurs de l’hypothermie sur le cœur et le cerveau. Notre travail montre également que l'hypothermie inhibe l’ouverture du PTP par un mécanisme dépendant de la CypD et agit sur une voie de signalisation cellulaire. Nous avons, dans un second temps, mis au point un nouveau modèle d'AC chez la souris déficiente en CypD montrant que l'inhibition complète du mécanisme dépendant de la CypD d'ouverture du PTP améliore le succès de la RCP ainsi que le pronostic à long terme des animaux traités par hypothermie thérapeutique. Ainsi, nos travaux contribuent à identifier les mécanismes d'action mitochondriaux de l’hypothermie thérapeutique ainsi que des pistes pour améliorer le pronostic des patients après un AC réanimé / Despite advances in resuscitation science, mortality after cardiac arrest (CA) remains very high. A substantial proportion of cardiac arrest deaths occur in patients following successful resuscitation and can be attributed to the development of post-CA syndrome caused by cellular ischemia-reperfusion (I/R) injury that primarily affect heart and brain cells. The opening of the mitochondrial permeability transition pore (PTP), promoted by cyclophilin D (CypD), is a major determinant of I/R injuries. Therapeutic hypothermia is the only adjuvant therapy to cardiopulmonary resuscitation (CPR) known to improve survival by limiting the post-AC syndrome. The mechanisms of action of therapeutic hypothermia are still poorly understood. In this present work, we used our model of CA in rabbit to study the role of the PTP in the mechanisms of action of therapeutic hypothermia. Our model first highlighted the important role played by temperature in the severity of post-AC syndrome and the protective effects of hypothermia on heart and brain injuries. Our work also determined that hypothermia inhibited PTP opening by a CypD-dependent mechanism and acted on a pro-survival signaling pathway. We then developed a new CA model using CypD-deficient mice showing that complete inhibition of the CypD-dependent mechanism of PTP opening improved success of CPR and long-term survival of hypothermia-treated animals. Thus, our work contributes to identifying the mitochondrial mechanisms of action of therapeutic hypothermia and ways to improve the prognosis of patients after CA

Les mitochondries et le réticulum endoplasmique (RE) interagissent au niveau de points de contacts appelés « Mitochondria-Associated ER Membranes » (MAM), afin d'échanger du Ca2+ via le complexe TP3Rl/Grp75/VDACl et maintenir l'homéostasie énergétique. Bien que des dysfonctions mitochondriales, un stress du RE et des altérations de l'homéostasie du Ca2+ participent au développement de l'insulino-résistance, on ne sait pas si ce sont des facteurs indépendants ou s'ils sont inter-reliés par une altération des MAM. Mes travaux de thèse ont permis de mettre en évidence un nouveau rôle des MAM dans l'insulino-résistance hépatique. J'ai mis au point et validé la technique d'in situ PLA pour visualiser et quantifier les interactions mitochondrie-RE dans les cellules. J'ai montré que l'intégrité des MAM était nécessaire pour la signalisation de l'insuline dans le foie, et qu'un défaut d'intégrité des MAM était impliqué dans l'insulino-résistance hépatique. Des données préliminaires suggèrent qu'une altération des MAM est également associée à l'insulino-résistance musculaire. J'ai ensuite mis en évidence la présence de la protéine kinase B, une protéine clé de la signalisation de l'insuline, dans les MAM, et démontré que sa phosphorylation par l'insuline est altérée dans cette fraction dans le foie de souris diabétique. Enfin, j'ai participé à la mise en évidence l) de la présence de la cyclophilin D à l'interface des MAM régulant les échanges calciques entre les deux organites dans les cardiomyocytes et les hépatocytes, et 2) d'une régulation des MAM par le glucose dans le foie qui permet un contrôle de la dynamique et de la fonction mitochondriale au cours des transitions nutritionnelles. Par conséquent, mes travaux ont permis d'améliorer les connaissances actuelles sur les partenaires, la fonction et la régulation des MAM et de dévoiler les MAM comme une nouvelle cible pour moduler la signalisation de l'insuline et le métabolisme hépatique / Mitochondria-associated endoplasmic reticulum membranes (MAM) are functional domains between both organelles involved in Ca2+ exchange, through the voltage-dependent anion channel (VDAC)-1/glucose regulated protein 75 (Grp75)/inositol 1,4,5-triphosphate receptor (TP3R)-1 complex, and regulating energy metabolism. Whereas mitochondrial dysfunction, ER stress, and altered Ca2+ homeostasis are associated with altered insulin signalling, the implication of MAM dysfunctions in insulin resistance is unknown. During my PhD, my work has underlined a new role of MAM in hepatic insulin- resistance. T have developed a quantitative method called in situ Proximity Ligation Assay to visualise and quantify the interactions between ER and mitochondria. T have shown that MAM integrity is required for insulin signalling and that disruption of MAM is implicated in hepatic insulin resistance. Preliminary data also suggest that MAM alterations are also associated with muscle insulin resistance. T have also identified the presence of the protein kinase B (PKB), a key protein involved in metabolic effects of insulin, at the MAM interface, and demonstrated that its phosphorylation by insulin is altered in this fraction in liver of diabetic mice. Lastly, T have also participated to the identification of: 1) the presence of cyclophilin D (CypD) at MAM interface which regulates calcium transfer from ER to mitochondria in both cardiomyocytes and hepatocytes, and 2) a regulation of MAM by glucose in liver, which is involved in the regulation of mitochondria dynamics and function during nutritional transitions. Consequently, my work improved the knowledge on the composition, function and regulation of MAM, and highlighted MAM as a potential new target for the modulation of hepatic insulin action and metabolism

L’I/R et la cardioprotection par PreC et PostC impactent la fonction mitochondriale et plus précisément le mPTP. Le mPTP est non seulement modulé par des protéines qui participent à sa formation comme la CypD mais aussi par l’environnement cellulaire. Le but de ma thèse a été d’étudier la régulation du mPTP par la CypD, le complexe I et le Ca2+ durant l’I/R et la cardioprotection. Nos conclusions sont : 1. Le complexe I de la chaîne respiratoire mitochondriale régule l’ouverture du mPTP et cela de façon CypD-dépendante. 2. Le PostC est un inhibiteur du complexe I, l’Iso, est le seul PostC efficace chez le rat in vivo. 3. L’inhibition pharmacologique ou génétique de la CypD cardioprotège en modulant l’ouverture du mPTP et l’homéostasie calcique. 4. La CypD a un nouveau rôle dans la cardioprotection, indépendamment de son action sur le mPTP. En effet, elle module le transfert calcique au niveau des MAM et plus précisément le transfert de Ca2+ entre les RS et la mitochondrie. Son inhibition prévient la surcharge calcique mitochondriale intervenant lors de l’I/R. L’ensemble de ces résultats nous permet de conclure que le mPTP est régulé par de nombreux facteurs interconnectés. Le Ca2+ est l’effecteur principal de l’ouverture du mPTP. La CypD a une action Ca2+ dépendante et module l’homéostasie calcique au niveau des MAM. Le complexe I régule l’ouverture du mPTP de façon CypD dépendante. Enfin les fonctions mitochondriales cardioprotecteurs mPTP-dépendants englobe la CypD, le Ca2+, le complexe I et les fonctions mitochondriales. Cette vision plus large et intégrée de la régulation du mPTP pourra donner des pistes plus efficaces dans le développement de traitements pharmacologiques cardioprotecteurs / Reperfusion of the heart after an ischemic event leads to the opening of a nonspecific pore in the inner mitochondrial membrane, the mitochondrial permeability transition pore (mPTP). Inhibition of mPTP opening is an effective strategy to prevent cardiomyocyte death. For example, inhibition of mPTP opening via ischaemic preconditioning (PreC) and post-conditioning (PostC) decreased the myocardial infarct size after ischemia–reperfusion. Although the molecular composition of the mPTP remains unclear, the matrix protein cyclophilin-D (CypD) is the best defined regulatory component of mPTP. In this thesis, we demonstrated that Complex I of the respiratory mitochondrial chain also regulates mPTP in a CypD-dependent manner. We also proved that inhibition of Complex I by isoflurane prevents lethal reperfusion injury in an in vivo rat model of ischemia-reperfusion. Finally, we proved that cardioprotective inhibition of CypD modulates calcium homeostasis and fluxes between mitochondria and sarcoplasmic reticulum. In summary, our results suggest that mPTP is regulated by several interconnected factors like calcium, CypD, complex I and mitochondrial functions