O trabalho mostra os resultados de uma série de medições de desempenho propulsivo de um comboio no rio Araguaia, constituído de um empurrador bihélice de potência instalada de 448kW e duas chatas de 530 t de deslocamento cada. O empurrador teve, durante o período de medições, dois tipos de propulsores diferentes: da série B-Troost, mais convencional, e da série Kaplan em dutos. Os resultados de escala real foram analisados fazendo uso, inclusive, de resultados com modelos em tanques de provas, com o objetivo de descobrir os problemas e identificar os melhores procedimentos para o projeto de hélices de embarcações fluviais de cargas. Levando em consideração as características operacionais com alto carregamento das pás dos hélice fluviais, foi proposto um tratamento diferenciado daquele tradicionalmente aplicado em hélices de embarcações marítimas convencionais. Ao final, foi verificado que existem métodos adequados de estimativas de resistências ao avanço de comboios fluviais, mas que existem problemas nas estimativas dos coeficientes propulsivos, o que influencia decisivamente a qualidade dos projetos dos hélices fluviais. Com relação à geometria das pás dos hélices, concluiu-se que os hélices fluviais devem apresentar, em termos gerais, pequenos diâmetros, grandes razões de áreas expandidas, pás mais espessas, especialmente nas pontas, simetria do contorno das pás e ausência de caimento. As análises mostraram, também, as vantagens da utilização de hélices em dutos, assim como constataram que as séries sistemáticas de hélices podem ser utilizadas com pleno êxito em projetos de hélices de embarcações fluviais. / This work shows the results of a series of measurements of propulsive performance of a push-tow in the Araguaia river, with a 448kW twin-screw pusher and two 530t barges. During the measurements the pusher was fitted with two different types of propellers: firstly with a more conventional B-Troost one and later with a Kaplan ducted propeller. The full scale results were analyzed by using results of towing tank tests in order to find out the problems and identify the best procedures for the design of propellers of inland vessels. Taking into consideration the operational characteristics of heavily loaded blades of inland vessel propellers, it has been proposed a differentiated treatment compared to that usually applied on conventional marine propellers. At the end, it was verified that there exist good methods of estimating push-tow resistances, but there are problems in estimating the propulsive coefficients, and these influence decisively the quality of inland propeller design. Regarding the blades geometry of the propeller, it was concluded that inland propellers should have small diameters, great expanded area ratios, thicker blade sections, especially in the tips, no skew and no rake. The analysis showed, also, the advantages of the ducted-propellers in inland vessels, as well as it verified that the propeller systematical series can be used successfully for the selection of such propellers.

A classe de proteínas das MEGs (codificadas por genes de micro-éxon) presente em Schistosoma mansoni, ganhou evidência após a publicação do genoma deste parasita, principalmente por ser majoritariamente secretada, estando em contato direito com moléculas do hospedeiro, e possuir alta taxa de variação, o que poderia ter relação com um possível um mecanismo de evasão do sistema imune. Assim, foram escolhidas proteínas da classe das MEGs, todas com predição de hélice anfipática em sua estrutura, para investigação neste trabalho. Hélices anfipáticas são amplamente descritas na literatura como tendo alta propensão à interação com membranas celulares e interessantes funções fisiológicas. O objetivo deste projeto foi estudar a dinâmica de interação com membranas e estabelecer possíveis indícios de função biológica das proteínas MEG-24 e MEG-27 a partir de técnicas biofísicas. Optou-se por trabalhar com essas proteínas produzidas a partir da síntese química. Utilizando as técnicas de CD, Fluorescência e DLS, observou-se que a presença de miméticos de membrana induzem o enovelamento e o aumento da estabilidade térmica de MEG-27, e interferem no seu estado oligomérico. Para MEG-24, também foi observado aumento da estabilidade térmica e influência no estado oligomérico na presença de sistemas miméticos de membrana. Utilizando OCD, inferiu-se que MEG-27 possivelmente interage com a superfície da membrana, a passo que MEG-24 se insere na bicamada. Adicionalmente, ambas foram capazes de interferir na dinâmica de vesículas, conforme observado pelo ensaio de vazamento de calceína e DSC. Utilizando células de eritrócito e um modelo de membrana a partir dessas células (ghosts) foram realizados ensaios biológicos, DSC e EPR. A capacidade de MEG-24 e MEG-27 realizarem hemólise e hemoaglutinação, respectivamente, reitera o potencial de interação destas proteínas com membranas biológicas. Os resultados de DSC apontaram que ambas interferem nas transições das proteínas de membrana embebidas na bicamada de ghosts de eritrócitos. Por EPR, notou-se que MEG-27 tem maior efeito na dinâmica de lipídios em detrimento a MEG-24, possivelmente devido a um mecanismo de acomodação envolvendo domínios raft e a diferença de orientação de interação entre ambas as proteínas. A expressão de MEG-27 exclusivamente na região da glândula do esôfago em vermes adultos verificada por WISH, sugere que a mesma deva entrar em contato com células recém ingeridas pelo parasita. Não foi observada atividade antimicrobiana para ambas e não foram encontrados parceiros de interação proteínas pela técnica de Duplo-híbrido para MEG-27. Concluiu-se que os peptídeos estudados interagem com membranas biológicas, podendo ter papéis importantes na interface de interação parasito-hospedeiro. / The class of MEGs proteins (coded by micro-exon genes) present in Schistosoma mansoni, drawn attention after the parasite genome publication. This proteins are mostly secreted, being in direct contact with host molecules and with a high rate of variation, which could be a mechanism of Imune system evasion. Thus, proteins of the MEGs class, all with amphipathic prediction in their structure, were chosen for investigation in this work. Amphipathic helices are widely described in the literature with high propensity to interact with membranes and, consequently, probability of related biological function. The objective of this project was to study the interaction dynamics with membranes and to establish possible indications of biological function of MEG-24 and MEG-27 proteins from biophysical techniques. We chose to work with these proteins produced by chemical synthesis. Using CD, Fluorescence and DLS techniques, it was observed that the presence of membrane mimetics induced the folding and increased thermal stability of MEG-27, and interfered with its oligomeric state. For MEG-24, an increase in thermal stability and influence on the oligomeric state was also observed when in the presence of membrane mimetic systems. The results of OCD suggest that MEG-27 possibly interacts with the membrane surface, whereas MEG-24 is inserted into the bilayer. Both were able to interfere with vesicle dynamics, as observed by the Leakage and DSC tests. Using a more realistic membrane model from erythrocyte cells, biological assays, DSC and EPR were performed. The ability of MEG-24 and MEG-27 to perform hemolysis and hemagglutination, respectively, provides evidence of the potential for interaction of these proteins with biological membranes. The DSC results indicated that both interfere with the transitions of the membrane proteins embedded in the bilayer of erythrocyte ghosts. By EPR, it was noted that MEG-27 has a greater effect on lipid dynamics than MEG-24, possibly due to an accommodation mechanism involving raft domains and the difference in orientation of interaction between both proteins. The expression of MEG-27 exclusively in the region of the esophagus gland in adult worms verified by WISH suggests that it should come into contact with cells just ingested by the parasite. No antimicrobial activity was observed for both and no protein interaction partners were found by the MEG-27 double-hybrid technique. It was concluded that the studied peptides interact with biological membranes and may have important roles in the parasite-host interaction interface.

Le Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-[alpha]) est une cytokine pro-inflammatoire qui occupe un rôle central dans la physiopathologie de nombreuses pathologies inflammatoires et particulièrement l'arthrite. La neutralisation de cette cytokine par l'utilisation d'anticorps anti-TNF-[alpha] a montré son efficacité dans la polyarthrite rhumatoïde et est aujourd'hui le traitement de référence pour la prise en charge de cette pathologie. Cependant, un tiers des patients traités par anticorps anti-TNF restent réfractaires ou ne répondent pas à ce traitement. Dans ce contexte, il apparait nécessaire de développer des approches nouvelles ou complémentaires pour renforcer l'arsenal thérapeutique actuellement disponible. L'utilisation d'oligonucléotides triple hélice (TFO) permet de moduler l'expression génique de manière spécifique par interaction avec la double hélice d'ADN. Dans cette étude, nous avons évalué les potentialités anti-inflammatoires d'un TFO anti-TNF-[alpha] in vitro sur les synoviocytes et chondrocytes articulaires et in vivo dans deux modèles d'arthrite expérimentale. Ce TFO interagit avec le promoteur du gène du TNF-[alpha], et son activité inhibitrice a été comparée à celle d'une approche par ARN interférence in vitro. Dans les modèles d'arthrite aigue et chronique, l'injection intra-articulaire préventive de TFO anti-TNF-[alpha] permet une amélioration significative des symptômes arthritiques. Particulièrement, le traitement par le TFO diminue sensiblement l'inflammation synoviale et les lésions ostéocartilagineuses articulaires. Ces résultats sont les premiers à montrer la possibilité d'utiliser un TFO in vivo et offrent d'intéressantes perspectives thérapeutiques / Tumor necrosis factor alpha (TNF-[alpha]), a pro-inflammatory cytokine, plays a key role in the pathogenesis of many inflammatory diseases, including arthritis. Neutralization of this cytokine by anti-TNF-[alpha] antibodies has shown its efficacy in rheumatoid arthritis and is now widely used. Nevertheless, some patients currently treated with anti-TNF-[alpha] remain refractory or become non-responder to these treatments. In this context, there is a need for new or complementary therapeutic strategies. Triplex forming oligonucleotides (TFO) can inhibit gene expression with high sequence-specificity by interacting with the DNA double-strand. In this study, we investigated if an anti-TNF-[alpha] TFO had a therapeutic activity on inflammatory processes in vitro and in vivo, as judged from effects on two rat arthritis models. This TFO interacted with the TNF-[alpha] gene promoter, and its inhibitory activity was verified and compared to that of siRNA in vitro. A local intra-articular preventive injection of TFO in both acute and chronic arthritis models significantly reduced the development of the disease. Furthermore, the TFO efficiently blocked synovitis and cartilage and bone destruction in the joints. The results presented here provide the first evidence that gene targeting by anti-TNF-[alpha] TFO modulates arthritis in vivo, thus providing proof of concept that it could be used as therapeutic tool for TNF-[alpha]-dependent chronic inflammatory disorders

O objetivo deste trabalho consiste em analisar a ambiência institucional de Ciência, Tecnologia e Inovação (C,T&I) na Amazônia Legal Brasileira, através de análise estatística observando-se indicadores de C,T&I e análise institucional, através da caracterização das instituições que atuam na região e da verificação entre estas, do nível de interação existente a luz do modelo da Hélice Tríplice (Universidade, Governo e Empresa). Para tanto, realizou-se revisão de literatura, com o intuito de abordar os conceitos e modelos de inovação que pudessem nortear a pesquisa e a coleta de dados secundários referentes a indicadores nacional e regional de C,T&I para o entendimento do cenário no qual se desenvolveu a pesquisa. Para complementar o que foi identificado nos dados quantitativos, foram realizadas entrevistas com representantes de instituições selecionadas nos nove estados que compõem a região. Os dados secundários mostraram um baixo desempenho regional em C,T&I e diante desta constatação buscou-se entender se a interação institucional ou a ausência desta na região influencia nestes resultados. Verificou-se que o nível de interação institucional em C,T&I na região é fraco e que a atuação sistêmica é dificultada pela diversidade de interesses, vaidades e objetivos existentes entre as instituições. / The goal of this essay is to analyze the institutional environment of the Ciência, Tecnologia e Inovação (C,T&I; Science, Technology and Innovation, henceforth S,T&I) at the Amazônia Legal Brasileira (Brazilian Amazon), using a statistical analysis that observes indicators of S,T&I and institutional analysis through the characterization of the institutions that work in the region and verifying the level of existing interaction through the scope of the Triple Helix model (University, Government and Business Company) among them. In order to do so, a review of the existing literature was carried out, aiming to approach the concepts and models of innovation that would guide the research and the collection of secondary data on the national and regional indicators of S,T&I so the current scene in which the research was developed could be understood. To complement what was identified in the quantitative data, interviews with the representatives of selected institutions in the 09 states within the region were conducted. The secondary data showed a low regional performance in S,T&I and due to the aforementioned data we sought to analyze whether the institutional interaction or its absence in the region influences in the results shown by the collected data. It was verified that the level of institutional interaction in S,T&I in the region is rather weak and that the systemic action is harder to accomplish due to the existing diversity regarding the goals, interests and vanities of the institutions in the region.

Esta pesquisa realiza um estudo da relação entre universidades-centros de pesquisa e empresas no setor de biomateriais, no estado do Paraná (Brasil). Os dados foram levantados por meio de entrevistas exploratórias realizadas com onze líderes de grupos de pesquisa, com representantes dos setores de pesquisa e desenvolvimento de quatro empresas ligadas ao setor de biomateriais e com os responsáveis pelos Núcleos de Inovação Tecnológica das universidades contempladas pela pesquisa. Os resultados das entrevistas com os pesquisadores mostram as motivações para o estabelecimento das parcerias, as principais dificuldades, bem como as lacunas que dificultam o avanço das pesquisas no estado. As entrevistas exploratórias com os representantes das empresas identificaram as motivações para o estabelecimento das parcerias, as formas utilizadas para identificar os pesquisadores, as principais dificuldades, bem como as principais lacunas nesta relação. Foi realizada também uma pesquisa bibliográfica a respeito dos mecanismos governamentais de apoio, na qual foram levantadas as principais legislações federais sobre o processo de inovação, as legislações locais e os principais mecanismos de subvenção atuantes no estado. Por fim, foram identificadas e analisadas as boas práticas implantadas pelas empresas e universidades-centros de pesquisa. Este trabalho finaliza com a apresentação de dois protocolos de boas práticas disponibilizados para empresas e instituições de pesquisa, e um protocolo de ações para o governo, com o objetivo de aprimorar esta relação, tão importante para o desenvolvimento científico-tecnológico no país. / This research conducts a study of the interaction between universities-research centers and companies on the biomaterials industry in the state of Paraná (Brazil). Data were collected through exploratory interviews with eleven leaders of research groups, with representatives of research and development areas of four companies linked to the biomaterials sector and with those responsible for Technological Innovation Centers in universities covered by this study. The results of the interviews with the researchers show the motivations for the establishment of partnerships, the main difficulties, as well as the gaps that hinder the progress of research in the state. The exploratory interviews with representatives of companies identified the motivations for the establishment of partnerships, the ways used to identify the researchers, the main difficulties, as well as the main gaps in this regard. It was also performed a bibliographic research regarding government support mechanisms, in which were surveyed main federal laws about the process of innovation, local laws and the mechanisms of subvention in the state. Finally, were identified and analyzed the best practices implemented by companies and universities-research centers. This study concludes with the presentation of two protocols of best practices made available for companies and research institutions, and a protocol of suggestions to the government, aiming to improve these relations, so important to the scientific and technological development in this country.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:54Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2006-07-13Bitstream added on 2014-06-13T20:01:03Z : No. of bitstreams: 1 broggiocosta_st_dr_sjrp.pdf: 4201433 bytes, checksum: 2214bf546b6f30fd6a4412a471fab1f8 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Os Mastoparanos são peptídeos curtos e catiônicos extraídos do veneno de vespas. Estes peptídeos dependem de sua seqüência primária, composição, hidrofobicidade, ângulo polar, anfipaticidade e amidação do C-terminal para apresentar diferentes atividades biológicas. A conformação em hélice anfipática parece ser fundamental para interação destes peptídeos com a bicamada membranar. Neste trabalho buscamos as correlações destas características com as atividades antimicrobianas e hemolíticas apresentadas por três mastoparanos conhecidos, usando simulações por dinâmica molecular em misturas de TFE-água. Misturas de TFE-água apresentam um caráter hidrofóbico e hidrofílico assim como o ambiente membranar. Um dos peptídeos estudados é o Eumenine Mastoparano-AF (EMP-AF), no qual constatamos que a desamidação do C-terminal acarretou na desestruturação da conformação helicoidal e na perda da anfipaticidade nesta região, devido à atração eletrostática entre a carga negativa do grupo carboxila e os grupos catiônicos das cadeias laterais de alguns resíduos. Por esse fato a atividade hemolítica é perdida. Outro peptídeo investigado é o Paulista-MPI, para o qual propomos como estrutura estável uma hélice-.. anfipática. Para este caso, também exploramos as razões da existência de atividade antimicrobiana e ausência da atividade hemolítica. O outro peptídeo estudado foi o Anoplin com e sem o grupo amida do C-terminal. O Anoplin natural, Anoplin-NH2 é um peptídeo antimicrobiano. Novamente esta atividade pode ser associada com sua estrutura helicoidal anfipática que se apresenta estável por fatores como o equilíbrio eletrostático entre os grupos carregados das cadeias laterais; pela predominância dos grupos apolares das moléculas de TFE na região dos átomos eletronegativos da cadeia principal; e pela solvatação da cadeia lateral... / Mastoparans is a class of peptides extracted from wasp venom, named after their first recognized biological action, the degranulation of mast cells. They are short and cationic peptides that depending on their primary sequence, degree of charge and amidation of Cterminal present different biological activities. Fundamental for their interactions with biological membranes seems to be an amphipatic helix conformation. In this work we search for correlations among these characteristics and the antimicrobial and hemolytic activities of three known mastoparans, using molecular dynamics simulation in TFEwater mixtures. TFE-water media shows both hydrophobic and hydrophilic character and in this way mimics a membrane-like environment. The peptides studied are the Eumenine Mastoparan (EMP-AF), for which the desamidation of the C-terminal leads to the lost of the helix conformation and amphipaticity at this region, due to the electrostatic attraction among the negative charge of carboxylate group and the cationic groups of the lateral chain of some residues. Consequently the hemolytic activity is lost. Another peptide studied is Paulista-MPI, for which an amphipatic ..-helix is proposed as a stable structure. We rationalize also the reasons for its antimicrobial activities and the absence of hemolytic activity. The last peptide studied is Anoplin, the C-terminal amidated wild type and its carboxylated analog. The former type, Anoplin-NH2, is an antimicrobial and nonhemolytic peptide. Again this can be associated to the amphipatic helical structure, that we show is maintained by factors as the electrostatic equilibrium between charged groups, predominance of apolar groups of TFE molecules around the electronegative atoms of the main chain and solvation of lateral side chains. Deamidation of C-terminal, rendering Anoplin-OH, abolishes its antimicrobial activity due to the unfolding of the helix terminal... (Complete abstract, click electronic address below

Esta pesquisa realiza um estudo da relação entre universidades-centros de pesquisa e empresas no setor de biomateriais, no estado do Paraná (Brasil). Os dados foram levantados por meio de entrevistas exploratórias realizadas com onze líderes de grupos de pesquisa, com representantes dos setores de pesquisa e desenvolvimento de quatro empresas ligadas ao setor de biomateriais e com os responsáveis pelos Núcleos de Inovação Tecnológica das universidades contempladas pela pesquisa. Os resultados das entrevistas com os pesquisadores mostram as motivações para o estabelecimento das parcerias, as principais dificuldades, bem como as lacunas que dificultam o avanço das pesquisas no estado. As entrevistas exploratórias com os representantes das empresas identificaram as motivações para o estabelecimento das parcerias, as formas utilizadas para identificar os pesquisadores, as principais dificuldades, bem como as principais lacunas nesta relação. Foi realizada também uma pesquisa bibliográfica a respeito dos mecanismos governamentais de apoio, na qual foram levantadas as principais legislações federais sobre o processo de inovação, as legislações locais e os principais mecanismos de subvenção atuantes no estado. Por fim, foram identificadas e analisadas as boas práticas implantadas pelas empresas e universidades-centros de pesquisa. Este trabalho finaliza com a apresentação de dois protocolos de boas práticas disponibilizados para empresas e instituições de pesquisa, e um protocolo de ações para o governo, com o objetivo de aprimorar esta relação, tão importante para o desenvolvimento científico-tecnológico no país. / This research conducts a study of the interaction between universities-research centers and companies on the biomaterials industry in the state of Paraná (Brazil). Data were collected through exploratory interviews with eleven leaders of research groups, with representatives of research and development areas of four companies linked to the biomaterials sector and with those responsible for Technological Innovation Centers in universities covered by this study. The results of the interviews with the researchers show the motivations for the establishment of partnerships, the main difficulties, as well as the gaps that hinder the progress of research in the state. The exploratory interviews with representatives of companies identified the motivations for the establishment of partnerships, the ways used to identify the researchers, the main difficulties, as well as the main gaps in this regard. It was also performed a bibliographic research regarding government support mechanisms, in which were surveyed main federal laws about the process of innovation, local laws and the mechanisms of subvention in the state. Finally, were identified and analyzed the best practices implemented by companies and universities-research centers. This study concludes with the presentation of two protocols of best practices made available for companies and research institutions, and a protocol of suggestions to the government, aiming to improve these relations, so important to the scientific and technological development in this country.

Les gouttelettes lipidiques (GL) sont des organites intracellulaire qui jouent un rôle central dans le métabolisme des lipides. Elles sont également impliquées dans des maladies telles que l'obésité ou le diabète. Les GL ont une structure unique : une monocouche de phospholipides (PL) qui entoure un cœur de lipide neutre composé de triglycérides (TAG) et d'esters de cholestérol (CE). Certaines protéines sont recrutées sur les GL mais également à la surface d'autres organites, alors que d'autres protéines ciblent spécifiquement la surface des GL. Il a été montré que quelques une de ces protéines seraient sensibles à une haute tension de surface, soit une augmentation de l'aire par lipide, dans des GL reconstituées. Comment les propriétés de surface d'une GL diffèrent d'une membrane ? Comment la surface d'une GL répond à l'augmentation de la tension de surface ?Comment les protéines interagissent avec la surface des GL ? Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire atome-unifié de système tricouche qui mime la surface d'une GL afin de caractériser les propriétés de surface de cet organite. Plusieurs simulations ont été effectuées à différentes tension de surface en augmentant l'aire par lipide. Les propriétés de surface ont été caractérisées en terme de défauts de \textit{packing} (i.e. vides interfaciaux à l'interface membrane/eau). Aucune différence n'a été observé avec une bicouche à l'équilibre. Cependant, la tension de surface promeut l'insertion de lipides neutres dans la monocouche et augmente significativement les défauts de \textit{packing}. Des simulations préliminaires sur l'interaction d'une protéine modèle, la périlipine 4, qui se lie aux GLs \textit{in vivo} via une longue hélice amphipathique 11/3 ont été faites. Les premiers résultats montrent que la protéine adopte une structure plus flexible dans une interface huile/eau que dans une interface membrane/eau. Des essais de dimérisation montrent que la répartition des résidus chargés serait importante pour le processus d'oligomérisation. Pris globalement, ces résultats apportent une compréhension moléculaire quantitative sur l'effet de la tension de surface sur la monocouche de GL et des résultats préliminaires sur l'interaction protéine/GL. Notre travail constitue une première étape vers la description du comportement et de la structure des propriétés de surface des GL et peut être utile à la compréhension du ciblage protéique vers la surface de GL. / Lipid droplets (LD) are intracellular organelles that have a central role in lipid metabolism andimplication in diseases such as obesity and diabetes. LDs have a unique architecture: aphospholipid (PL) monolayer that surrounds a neutral lipid core composed of triacylglycerols (TAG)and cholesteryl esters (CE). Some proteins are recruited both to LDs and to other cellularorganelles, whereas others are targeted specifically to the surface of LDs. It has been shown thatsome of these proteins could be sensitive to a high surface tension (ST), increase in the area perlipid, in reconstituted LD. How do surface properties differ between a membrane and an LD? Howdoes the LD surface respond to an increase in ST? How do proteins interact with LDs? Weperformed united-atom molecular dynamics simulations on trilayer systems that mimic the LDsurface to investigate the surface properties of this organelle. Several simulations were performedat different ST by increasing the area per lipid. Surface properties were characterized in terms ofpacking defects (i.e interfacial voids at the membrane-water interface). No difference was observedwith a bilayer at equilibrium. However, high ST promoted the insertion of neutral lipids into themonolayer and a significant increase of packing defects. Preliminary simulations has been done oninteraction of a model protein called perilipin 4, which binds to LDs \textit{in vivo} using a long 11/3amphipathic helix. The first results show that the protein adopts a more flexible conformation on oilwaterinterface than in bilayer-water interface. Attempts of dimerisation show that the localization ofthe charged residues may be involved in the oligomerisation process. Taken together, our resultsprovide a quantitative molecular understanding of how ST affects the LD surface and preliminaryresults on protein-LD interaction. Our work constitutes a first step towards characterizing thebehavior and structure of LD surface properties and will be useful for a better understanding onhow some specific proteins are targeted to LD.

La formation d'un bourgeon vésiculaire repose sur une machinerie complexe qui déforme, par une action mécanique, une membrane plane en une membrane courbée. Le manteau COPI, responsable de ce phénomène dans le Golgi, se polymérise latéralement à la surface de la membrane, sous le contrôle de la petite protéine G Arf1 activée. Suite à la formation de la vésicule, Arf1 revient à l'état inactif par hydrolyse de son GTP et se dissocie de la membrane, provoquant alors le désassemblage du manteau. Cette réaction d'hydrolyse doit être finement régulée, pour ne pas intervenir trop tôt et compromettre l'assemblage du manteau. Notre laboratoire a révélé que l'activité de la protéine ArfGAP1, responsable de la désactivation d'Arf1, est hypersensible à la courbure membranaire. Ceci permettrait à ArfGAP1 de réguler de manière spatio-temporelle l'état du manteau COPI en couplant son désassemblage à la courbure membranaire qu'il a lui-même induite.<br />Au cours de ma thèse, j'ai montré que la dépendance d'ArfGAP1 à la courbure s'explique par la présence dans cette protéine de deux motifs « ALPS », qui se replient en hélices alpha lors de leur adsorption membranaire. Ce sont des hélices amphipathiques atypiques car, si elles possèdent une face hydrophobe classique, elles ont une face polaire riche en sérine et thréonine et pauvre en résidus chargés. Puisque ces résidus hydroxylés ne peuvent interagir avec les têtes polaires des lipides, la liaison d'un motif ALPS ne repose que sur l'insertion de ses résidus hydrophobes entre les lipides, ce qui est favorisé par l'écartement lipidique induit par la courbure membranaire, mais plus difficile sur membrane plane où les lipides sont plus compactés.

Pour exprimer sa fonction biologique, une protéine doit adopter une conformation spatiale unique et très précisément définie. On parle de " repliement " vers la structure " native ". La compréhension des mécanismes accompagnant ce processus est actuellement l'un des principaux enjeux de la recherche en biophysique. Dans ce contexte, nous avons mis en place une technique originale de mesure du dichroïsme circulaire, permettant de suivre avec précision les dynamiques structurales de petites molécules chirales en phase aqueuse, sur des échelles de temps allant de la picoseconde à la nanoseconde. Appliquée dans le domaine de l'ultraviolet, elle permet d'étudier les premières étapes du repliement de structures secondaires modèles. Le principe de cette technique repose sur la mesure de l'ellipticité induite par un milieu chiral sur une onde initialement polarisée linéairement. Après avoir présenté cette nouvelle méthode, nous montrerons comment la mettre en œuvre expérimentalement. Nous la comparerons ensuite aux techniques usuelles de mesure du dichroïsme circulaire, et l'appliquerons à l'étude de trois molécules (myoglobine, [Ru(phen)3]2+, 1,1'-Binaphthol). Enfin, nous nous intéresserons aux premiers résultats expérimentaux obtenus dans le cadre de l'étude du repliement en hélices alpha de polypeptides modèles. Deux techniques d'initiation du repliement seront examinées : l'excitation optique d'un chromophore greffé à l'extrémité de la chaîne peptidique, puis l'induction optique d'un saut de température.