Das Ziel der vorliegenden Dissertation war die Entwicklung neuartige Ansätze zur Identifizierung von biologisch aktiven Wirkstoffen, die in die Metamorphose von holometabolen Insekten eingreifen. Hexamerine und Neuropeptide besitzen sehr unterschiedliche Funktionen. Während Neuropeptide zusammen mit anderen Gewebshormonen auf einer übergeordneten regulatorischen Ebene wirken, sind Hexamerine als Speicher- und Verteidigungsproteine ein Endglied dieser hormonellen Regulationskaskade. In der vorliegenden Arbeit wurden zwei Fragestellungen bearbeitet: 1) Im ersten Projekt sollten allatotrope Substanzen im Gehirn der großen Wachsmotte Galleria mellonella durch Screening einer Expressionsbibliothek mit polyklonalen Antiseren identifiziert werden. Dabei wurde das Neuropeptid Corazonin identifiziert. Die vollständige Corazonin-mRNA wurde kloniert und sequenziert. Das Expressionsmuster der Corazonin-mRNA und des Peptids wurde mittels Northern-Analyse und in-situ-Hybridisierung charakterisiert. Corazonin wird in vier Zellpaaren, die zu den lateralen neurosekretorischen Zellen gehören, exprimiert. Die Axone dieser Zellen verlaufen ipsilateral zu den Nervi corpori cardiaci I+II, feine Fasern verzweigen sich in die am Ösophagus angrenzende Hirnregion hinein. Corazonin wird offensichtlich an den Axon- Endigungen in den Corpora cardiaca in die Hämolymphe freigesetzt. Einige feine Fasern enden in den Corpora allata bzw. am Vorderdarm. Der Nachweis, dass Corazonin tatsächlich eine allatotrope Wirkung hat, konnte nicht erbracht werden. 2) Die Protein/Protein-Interaktion zwischen Hexamerinen und dem Hexamerinrezeptor der Schmeißfliege Calliphora vicina wurde durch Two-Hybrid-Experimenten analysiert. Durch Interaktionstest mit trunkierten Proteinfragmenten wurden die Bindungsdomänen beider Proteine kartiert. Als rezeptorbindende Domäne des Arylphorins wurde ein 49 AS großes Peptid in der Domäne-3 des Arylphorin- Monomers identifiziert. Die Ligandenbindungsdomäne des Hexamerinrezeptors wurde in den ersten 24 AS des N-Terminus kartiert. Ausgehend von diesen Ergebnissen wurde ein HTS-Protokoll entwickelt, das zur Identifizierung von Substanzen verwendet werden kann, welche die Bindung dieser beiden Proteine beeinflussen. Eine Two-Hybrid-Bibliothek wurde ausgehend von 7dL-Fettkörper-RNA konstruiert und mit "Hexamerinrezeptor-Ködern" gescreent. Dabei wurden zwei neue Interaktionspartner des Hexamerinrezeptors gefunden und genauer charakterisiert. Der erste identifizierte Interaktionspartner - d-AP-3 - ist Teil eines Adaptin- Komplexes, der als Adapter zwischen membranständigen Rezeptoren und Clathrin oder ähnlichen Proteinen an der rezeptorvermittelten Endozytose beteiligt ist. Die Adaptin-Interaktionsdomäne liegt innerhalb des ABP64-Spaltprodukts des Hexamerinrezeptors. Die Funktion des zweiten Interaktionspartners - AFP - ist unbekannt. AFP wird im anterioren Teil des Fettkörpers und in Hämozyten exprimiert. Die Interaktion zwischen dem Hexamerinrezeptor und AFP ist demnach auf diesen Teil des Fettkörpers beschränkt. Die mit AFP interagierende Domäne des Hexamerinrezeptors liegt innerhalb des P30-Spaltprodukts. / The goal of this project was to develop innovative approaches to identify biologically active substances which interfere with the metamorphosis of holometabolous insects. Hexamerins and neuropeptides clearly have different functions. While neuropeptides are involved in initial regulatory steps hexamerins have important functions as storage and defense proteins during the final steps of the regulatory cascade. Two projects are part of this dissertation: 1) The aim of the first project was the identification of allatotropic substances in the brain of the greater waxmoth Galleria mellonella by means of screening an expression-library with polyclonal antisera. This approach led to the identification the neuropeptide corazonin. The corazonin-mRNA was cloned and sequenced. The expression profile of the mRNA and the peptide was examined with northern-blotting and in-situ-hybridization. Corazonin is produced in four neurosecretory cells localized laterally in each brain hemisphere. Axons of these cells follow the ipsilateral tract to the nervi corpori cardiaci I+II, finer fibers seem to terminate in the brain region adjacent to the oesophagus. Corazonin seems to be released in axon terminals within the corpora cardiaca. Axon endings are even regularly seen in the foregut wall and in the corpora allata. However it could not be established that corazonin in fact is an allatotropic substance. 2) The protein/protein-interaction between hexamerins and the hexamerin-receptor of the blowfly Calliphora vicina was analysed using the yeast-two-hybrid- system. By interaction tests with truncated protein fragments the binding domains of both proteins were mapped. The receptor binding domain of arylphorin was located within a peptide of 49 aa in domain-3 of the arylphorin monomer. The ligand binding domain of the hexamerin-receptor was mapped within the first 24 aa of the N-terminus. Proceeding from this results a protocol for a high-throughput-screening was developed which can be used to identify substances that interfere with the binding of these two proteins. A two-hybrid-library was constructed from 7dL-fat body RNA and screened with a hexamerin-receptor-bait. Two novel interactors of the hexamerin-receptor were identified and characterized within this project. The first identified interactor - d-AP-3 - is part of an adaptin complex which serves as an adapter between membrane-bound receptors and clathrin or related proteins and is part of the receptor-mediated endocytosis process. The adaptin-interacting domain lies within the ABP64 cleavage product of the receptor. The function of the second interactor - AFP - is unknown. AFP is produced specifically in the anterior part of the fat body and in hemocytes. Hence the interaction between the hexamerin-receptor and AFP is limited to this part of the fat body. The AFP-interacting domain is located within the P30 cleavage product of the hexamerin-receptor.

Spiroplasma citri est une bactérie phytopathogène transmise par la cicadelle Circuliferhaematoceps. L'absence de symptômes malgré la multiplication de S. citri dans l'hémolymphe, suggèreque le système immunitaire joue un rôle important dans la tolérance de la cicadelle vis-à-vis duspiroplasme.Le but de cette thèse a donc été d'étudier la réponse immunitaire de C. haematoceps aucours de l'infection par S. citri.Notre étude sur le système immunitaire de la cicadelle a montré la présence dans le plasma d'uneactivité antibactérienne et d'une activité phénoloxidase. Parmi les principaux types d'hémocytes unephagocytose des bactéries par les granulocytes et les plasmatocytes a été observée. Les gènessusceptibles d'être impliqués dans ces processus ont été recherchés par une approche par hybridationsoustractive. De manière étonnante, aucun gènes codant des récepteurs ni d'effecteurs connus del'immunité n'ont été identifiés. En revanche certains gènes (23 en tout) codent des protéines ayantpotentiellement un rôle immunitaire. Six de ces 23 gènes ont été retenus pour suivre leur expressionau temps précoce d'une infection bactérienne. Les résultats ont montré que les gènes codantI'Hexamérine, la DDBPl et la Thiorédoxine peroxydase étaient surexprimés lors de l'infection par 5.citri. Une approche fonctionnelle d'interférence par ARN a montré d'une part que I'Hexamérine étaitimpliquée dans l'activité phénoloxidase et d'autre part qu'elle jouait un rôle important dans la surviede C. haematococeps au cours de l'infection par 5. citri. En parallèle, le suivi de l'activité phénoloxidaseet de la phagocytose au cours de l'infection a montré que 5. citri était capable de s'adapter à laréponse immunitaire de l'insecte et d'y échapper. Ces résultats rejoignent ceux obtenus chez ladrosophile concernant S. poulsonii. / Spirop/asma citri is phytopathogenic bacteria transmitted by the leafhopper Circuliferhaematoceps. The absence of symptoms despite the multiplication of S. citri in the hemolymph,suggests that the immune system plays an important role in the tolerance of the leafhopper towardsthe spiroplasma infection. The purpose of this thesis was to study the immune response of C.haematoceps during the infection by 5. citri.The characterization of the immune system of the leafhopper showed that an antibacterial activity anda phenoloxidase activity were present in the plasma. The main types of hemocytes were identified.Among them, granulocytes and plasmatocytes are capable to phagocyte bacteria. The genes involvedin these immune processes were searched using subtractive hybridization method. lnterestingly, noneof the genes known to encode receptors or effectors of the immune system were identified. On theother hand 23 putative immune genes were identified. Six of these genes were retained to follow theirexpression in the early time of a bacterial infection. The results showed that the genes encodingHexamerin, DDBPl and Thioredoxin peroxidase were up-regulated during the infection by 5. citri. Afunctional approach by gene silencing showed that Hexamerin was involved in the phenoloxidaseactivity and played an important role in the survival of C. haematoceps during the infection by S. citri.Finally, the follow-up of the phenoloxidase activity and phagocytosis by hemocytes showed anadaptation and an evasion of S. citri from the immune response of the insect, according to the resultsobtained for 5. pou/sonii-infected drosophila.Keywords : 5piroplasma citri, phenoloxidase, phagocytosis, hemocytes, gene silencing, Hexamerine,subtractive hybridization.