Les amidures de lithium dérivé de 3-aminopyrrolidines chirales (3APLi) forment des<br />agrégats mixtes avec les alkyllithiens (3APLi : AlkLi) parfaitement caractérisés en<br />solution. L'étude de ces agrégats, d'une part par Résonance Magnétique Nucléaire<br />multinoyaux (RMN 1H/6Li/13C/15N), d'autre part par modélisation moléculaire, a permis,<br />au cours de cette thèse, de :<br />- confirmer le pliage (type azanorbornyle) de l'amidure grâce au double<br />marquage à l'azote 15N de l'azote intracyclique et du lithium 6Li ;<br />- observer et quantifier l'affinité relative des 3-APLi's pour les halogénures de<br />lithium LiX (X = Br, Cl). Les résultats suggèrent que la formation des<br />agrégats mixtes 3-APLi : LiX est favorisée, aux dépends des complexes 3-<br />APLi : AlkLi. ;<br />- évaluer le degré et la capacité d'agrégation des 3-APLi's en présence d'un<br />mélange d'alkylithiens (MeLi + nBuLi).<br />Les analyses et observations effectuées sont pour l'essentiel en accord avec les résultats<br />expérimentaux de synthèse asymétrique et permettent de justifier des variations d'excès<br />énantiomériques observées.

L'étude des processus intervenant dans la réalisation d'auto-assemblages moléculaires est au centre de nombreuses recherches en physique, chimie ou biologie. Dans ce cadre les organisations de surface formant des structures mono-couche constituent des systèmes particulièrement attractifs autant pour leur utilisation potentielle, que pour la simplification apparente des processus d'organisation liés à la réduction de la dimensionnalité. En outre, ces systèmes peuvent être étudiés directement à l'échelle de la molécule unique à partir de microscopes en champ proche. Ces techniques permettent également d'investiguer en temps réel les processus dynamiques intervenant au cours des processus d'assemblages. Les résultats de microscopie à effet tunnel rapportés dans cette thèse décrivent tout d'abord, et dans le détail, les mécanismes régulant l'organisation d'une famille de molécules modèles sur une surface de graphite HOPG. Dans ce cadre, nous verrons de manière quantitative les contributions respectives des interactions (ici non-covalentes\ de type Van der Waals) intervenant entre molécules et entre molécules et substrat. Cette étape constituera la base d'une étude dédiée à l'observation et la compréhension des mécanismes dynamiques intervenant à la surface de l'échantillon, au cours, et après l'organisation des molécules sur la surface de graphite. Ces deux chapitres nous permettrons de tirer les enseignements nécessaires à la réalisation en surface d'auto-assemblages nano-poreux aux propriétés originales. Ceux-ci se révèlerons en effet, suffisamment stables pour exister à température ambiante et permettre le piégeages de molécules hôtes au sein de leurs pores, tout en présentant des propriétés dynamiques particulières permettant un contrôle circonstancié et originale du déplacement en surface de ces hôtes de cavités en cavités. Nous montrerons que ces assemblages sont assimilables à des tamis moléculaires de surface dont nous décrirons le fonctionnement et les propriétés en détails. Des résultats, rapportant l'influence d'un champ optique incident sur ces monocouches de molécules, concluent cette thèse. Ils constituent une première étape en vue d'un contrôle externe et local de la dynamique des molécules en surface

L'observation et l'étude des nuages moléculaires du milieu interstellaire nécessitent la connaissance <br />de données physiques fondamentales qui permettront d'avoir accès aux caractéristiques physiques de ce milieu, notamment les températures et les densités.<br />Ces régions ne sont généralement pas à l'équilibre thermodynamique et la détermination des populations des niveaux rotationnels, qui sont liées aux caractéristiques physiques du milieu, nécessite la connaissance des taux de tous les processus de peuplement radiatifs et collisionnels. De nombreux travaux ont été réalisés sur les coefficients d'Einstein et les taux de collisions d'un certain nombre de molécules. Pour les processus collisionnels, les perturbateurs principaux du milieu interstellaire sont H2, H et He.<br />De nouveaux instruments, permettant d'obtenir des résolutions spatiales et spectrales excellentes, verront bientôt le jour. Il s'agit de l'observatoire spatiale HERSCHEL et du futur interféromètre millimètrique ALMA. L'interprétation des futures observations réalisées grâce à ces instruments nécessite de connaître avec suffisamment de précision les taux de collision des molécules, voire de déterminer pour la première fois ces taux.<br />L'ammoniac NH3 étant un des principaux outils d'étude du milieu interstellaire moléculaire, nous nous sommes intéressés à la détermination des taux de collision avec He et H2 de cette molécule. Nous avons bénéficié de l'existence de surfaces de potentiel intermoléculaire récentes et plus précises qu'auparavant pour les systèmes NH3-He et NH3-H2. A l'aide du code de collision moléculaire MOLSCAT, nous avons pu déterminer les sections efficaces intégrales de collision de ces systèmes. De ces sections efficaces, il est possible d'en déduire les taux de collision des systèmes étudiés. <br />Les isotopomères deutérés de l'ammoniac NH2D, ND2H et ND3 ont, tous les trois, été détectés dans le milieu moléculaire. Cette découverte a eu lieu récemment pour les deux derniers (2000 et 2003). Jusqu'à aujourdh'ui, aucune valeur de taux de collision avec He de ces espèces deutérées n'avait été calculée. Les espèces deutérées ayant un grand intérêt dans l'étude de la chimie interstellaire et de son évolution, nous avons déterminé les premiers taux de collision de ces espèces avec l'hélium et avons ainsi publié les premiers résultats sur ce sujet.

Nous présentons ici un résumé de nos travaux sur l'utilisation de nanocristaux semiconducteurs comme sondes fluorescentes pour l'optique et la biologie.

La thèse présentée est centrée sur des mesures de force appliquées à des ARN seuls ou en interaction avec une protéine. L'un des plus grands défis posé par l'ARN provient de sa structure, notamment parce que les interactions de ses bases ne se limitent pas aux paires de type Watson-Crick et que les interactions tertiaires sont courantes. Les mesures de force donnent des informations complémentaires aux mesures classiques, car elles permettent de sonder directement les interactions complexes de l'ARN et fournissent des paramètres thermodynamiques inaccessibles autrement. L'étude de l'interaction protéine-ARN par mesure de force permet également d'accéder à des caractéristiques que les autres techniques ne peuvent pas offrir. Néanmoins avant d'atteindre les promesses de ce type de mesure, il faut concevoir un montage adapté et optimisé. Une première partie de la thèse a été dédiée à la conception d'une double pince optique permettant l'étude des ARN avec une résolution proche de la paire de base, en implantant notamment des améliorations techniques jusque là absentes de la littérature. La suite de la thèse s'est attachée à des études biologiques. Nous avons commencé par sonder l'interaction de la protéine ribosomique L20 avec son ARN cible dans le ribosome. Nous avons montré que cette protéine très importante dans les premiers stades de la formation du ribosome, stabilise fortement son ARN cible. Nous avons également déterminé son site de fixation à trois bases près. Nous avons ensuite débuté une étude sur des ARN synthétisés pour l'étude d'une hélicase à motif DEAD en caractérisant leurs réponses à une sollicitation mécanique.

Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune qui est caractérisée par la destruction des cellules R des îlots de pancréas. L'utilisation des modèles animaux comme la souris NOD a facilité la compréhension de la physiopathologie du DT1, car ces souris développent spontanément le diabète d'une façon similaire à l'homme. Les lymphocytes T auto-réactifs CD4 + et CD8+ jouent un rôle majeur dans le développement de cette maladie. Dans les conditions non pathologiques, les lymphocytes T auto-réactifs sont éliminés dans le thymus (tolérance centrale) ou maintenus en états d'anergie en périphérie (tolérance périphérique). En périphérie, les cellules dendritiques (CDs) de type tolérogènes induisent l'expansion et/ou la différenciation d'une population spécifique de lymphocyte T (Treg), qui contribue à la suppression de la prolifération et l'activation des lymphocytes T auto-réactifs. Certaines fonctions tolérogènes des CDs telle que la présentation d'antigènes est sous le contrôle de l'ubiquitine ligase MARCH I. MARCH I ubiquitine le CMH de classe II et les molécules de costimulation CD86 et prévient donc leurs expressions à la surface des cellules dendritiques, et ainsi l'inhibition de la stimulation de lymphocytes T. Le but de ce projet est: 1) de caractériser les niveaux d'expression de MARCH I dans les CDs tolérogènes générées en présence d'IL-10 en comparaison aux CDs immunogènes générées en absence d'IL-10, 2) de déterminer si la sur-expression de MARCH I chez CDs immunogènes de souris NOD rétablit leurs fonctions tolérogènes. Nos résultats montrent que les CDs de souris NOD générées en absence d'IL-10 expriment des niveaux très élevés de CMH de classe II et de molécules de costimulation (CD80 et CD86). Au contraire, les CDs générées en présence d'IL-10 résistent à la maturation, puisqu'une faible augmentation de l'expression du CMH II et des molécules de co-stimulation est observée suite à leur stimulation au LPS. Ces dernières produisent des quantités importantes d'IL-10 et des faibles quantités d'IL-12 et d'INF-y et expriment des niveaux très élèvés d'ARNm de MARCH I comparativement aux CDs générées en absence d'IL-10. Nous avons aussi montré que la transduction des CDs immunogènes par un lentivirus contenant le gène qui code pour MARCH I leur permet d'acquérir les propriétés des CDs tolérogènes. En effet, les CDs transduites par MARCH I expriment de faibles niveaux du CMH II, de CD80 et CD86 après stimulation au LPS. Nous avons aussi montré que les CDs transduites par le gène qui code pour MARCH I, dont la partie N-terminale 1 à 40 (? 1-40 ) ou 1 à 60 (?1-66 ) a été délétée, stabilisent l'expression de MARCH I tout en préservant leur capacité à diminuer l'expression du CMH de classe II et de CD86. Ainsi, ces conditions permettent d'obtenir des CDs tolérogènes qui pourront être utilisées comme thérapie cellulaire pour prévenir ou empêcher le développement du diabète chez la souris NOD. [Symboles non conformes]

L'étude des interactions non-covalentes et des relations structure-fonction est à la base de la compréhension des systèmes biologiques. La MS supramoléculaire est une technique de choix pour l'étude des interactions protéine/protéine ou protéine/ligand. Dans le cadre d'études qualitatives ou quantitatives, pour chaque système étudié, les conditions expérimentales et les paramètres instrumentaux ont été optimisés pour conserver le complexe en phase gazeuse (1). L'objectif principal de ce travail est de caractériser le site nucléotidique de hPEBP1 et de contribuer à la découverte de molécules anti-métastases. Sur le plan fonctionnel, une activité enzymatique de hPEBP1 n'a pas pu être mise en évidence. Pour ce projet, une méthode MS de détermination de KD de complexes à faible affinité, plus précise et ne nécessitant par l'utilisation d'un ligand de référence a été développée (2). Une recherche des déterminants structuraux d'un ligand optimal de hPEBP1 a été réalisée par criblage de composés issus d'une synthèse raisonnée basée sur la structure des nucléotides FMN et GTP et par la détermination de leur KD (3). Les criblages ont montré que les critères structuraux indispensables pour la liaison sont la présence d'un groupement chargé ou donneur d'électrons, d'une structure apparentée à une base azotée et d'un cycle additionnel. Une part importante de l'affinité est liée au caractère hydrophobe du ligand. Certains ligands de synthèse ont montré une activité inhibitrice de l'invasion des lignées tumorales.

Le cytomégalovirus humain (CMVH) est un virus mondialement répandu impliqué dans des pathologies sévères chez les sujets immunodéficients et lors d’infection congénitale. L’arsenal thérapeutique est limité, non dénué de toxicité, et ne pouvant être administrés aux femmes enceintes. De plus, ces traitements favorisent l’émergence de mutations de résistance. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles thérapies, mais également de mieux comprendre les mécanismes de l’infection à CMVH lors de la grossesse. Au cours de ce travail de thèse, nous avons travaillé sur différents modèles d’infection virale, premièrement in vitro afin de tester de nouvelles molécules au potentiel antiviral, ciblant l’enzyme cyclooxygénase-2 impliquée dans les processus d’inflammation ; secondairement, ex vivo, sur des explants de placentas de premier et troisième trimestre. Dans ce dernier modèle, nous nous sommes intéressés au profil d’expression des cytokines inflammatoires induites par l’infection à CMVH. Nous avons ainsi testé des nouveaux inhibiteurs de la cyclooxygénase-2 in vitro. L’un d’entre eux, RG193, montre un effet synergique avec le maribavir et la baïcaléine, ce qui est prometteur pour d’éventuelles bithérapies. Concernant le modèle de culture ex vivo, nous avons pu démontrer la viabilité des explants et l’efficacité antivirale de diverses molécules sur l’infection à CMVH. Les résultats préliminaires sur l’expression des cytokines par les placentas infectés montrent des différences notables entre premier et troisième trimestre de grossesse. Cependant, les antiviraux testés semblent avoir peu d’impact sur la régulation des ARN messagers des cytokines pro-inflammatoires MCP-1, TNF-α, IP-10 suite à l’infection. / The human cytomegalovirus (HCMV) is a worldwide common virus involved in diseases in immunocompromised patients, and in congenital infection. Few treatments. Antiviral drugs are limited, not devoid of toxicity, and so cannot be administered to pregnant women. Moreover, they promote the emergence of resistance mutations. Development of new therapies is necessary, also a better understanding of the mechanisms of HCMV infection during pregnancy. In this work, we used different models of viral infection; first in vitro, in order to test new potential antiviral molecules targeting the cyclooxygenase 2 enzyme, which is involved in the inflammation process; secondly an ex vivo model, on first and third trimester placental explants. We also studied the expression profile of inflammatory cytokines induced by the HCMV infection in this model.We have tested new cyclooxygenase 2 inhibitors in vitro. Within them, RG193 shows a synergistic effect with the maribavir and baicalein, which is promising for potential dual therapy. Concerning the ex vivo culture model, we could demonstrate the viability of explants and antiviral efficacy of various molecules on HCMV infection. Preliminary results on the expression of cytokines in infected placentas show differences between first and third trimester of pregnancy. However, antiviral tested appear to have little impact on the regulation of proinflammatory cytokines MCP-1, TNF- α, IP-10 mRNA during infection.

Les anticorps monoclonaux ont constitué une révolution dans le traitement desmaladies inflammatoires chroniques, mais ils présentent des inconvénients majeurs (effetssecondaires, coûts élevés, résistances).Notre équipe développe des inhibiteurs du TNFα par deux approches : immunisationactive contre des peptides de cytokine pour générer des anticorps neutralisants et petitesmolécules chimiques pouvant inhiber directement le TNFα.J’ai évalué in vitro les meilleurs composés d’un criblage de chimiothèque in silico, etnotamment identifié une petite molécule qui a protégé les animaux dans deux modèles demaladies in vivo (choc septique et colite au DSS). J’ai aussi réalisé l’analyse d’analogueschimiques des meilleurs composés identifiés in vitro.J’ai également évalué l’immunogénicité de plusieurs peptides de TNFα mais lesanticorps générés n’étaient pas neutralisants in vitro et nous n’avons donc pas testé lespeptides in vivo.Mon travail s’est situé à l’interface de la bioinformatique, de la chimie, et de labiologie et m’a permis de bien comprendre les enjeux du développement moderne dumédicament. / Monoclonal antibodies have been a revolution for the treatment of chronicinflammatory diseases but present several drawbacks (secondary effects, prohibitive costs,resistance)Our team develops TNFα inhibitors using two approaches : active immunizationagainst cytokine peptides and small compounds having a direct inhibition on TNFα.I have evaluated in vitro the best compounds selected after in silico screening of achemical library and I have identified a small molecule which was protective in two animalmodels (septic shock and DSS induced colitis). I have also analyzed chemical analogues ofthe best compounds found in vitro.I have also tested the immunogenicity of TNFα peptides but they did not yieldneutralizing antibodies in vitro, and we thus did not test them in vivo.My work was at the interface of bioinformatics, chemistry and biology, and this hasenabled me to understand the key issues in the modern development of drugs.

Au-delà de son importance dans l’industrie nucléaire, la chimie d’oxydoréduction de l’uraniumretient de plus en plus l’attention des chercheurs. En effet, la capacité toute particulière descomplexes d’uranium à bas degré d’oxydation à promouvoir des réductions originales par desvoies inhabituelles suscite actuellement un grand intérêt, tout particulièrement leur aptitude àactiver dans des conditions douces des petites molécules telles CO, CO2, N2, ou encore descomposés aromatiques et des azotures. Les composés d’uranium, de part leurs propriétés decoordination tout à fait uniques pourraient offrir une alternative aux métaux de transitionclassiques pour la conception de catalyseurs. Cependant, comparativement aux métaux du bloc d,les processus polyélectroniques sont rares dans la chimie de l’uranium à bas degré d’oxidation quiest dominée par les transferts monoélectroniques. C’est pourquoi le développement de nouveauxcomplexes d’uranium capables de réaliser des réductions poly-électroniques est particulièrementintéressant. Le premier objectif de ce travail était d’associer à l’uranium des ligands non-innocentsservant de réservoir d’électrons. Ainsi nous avons utilisé des bases de Schiff p-conjuguées pourexplorer la chimie de cet élément à bas degree d’oxydation. Cela nous a permis d’isoler descomplexes riches en électrons dans lesquels des électrons sont stockés sur le ligand via laformation de liaisons C-C. Ces mêmes liaisons sont rompues en présence d’agent oxydant, et lesélectrons sont libérés pour réaliser des transformations polyélectroniques. Ce procédé a étéobservé pour plusieurs bases de Schiff, permettant de moduler les propriétés des composés. Dansune seconde approche, nous nous sommes intéressés à la synthèse et à l’étude de la réactivité denouveaux complexes d’uranium trivalent supportés par des ligands silanolates. De nouveauxcomposés dinucléaires d’uranium à basse valence ont été obtenus. Ces composés très réactifsdécomposent spontanément en clivant des groupements tertiobutyls des ligands, conduisant à laformation de complexes d’uranium(IV). En parallèle, un complexe monoanionique mononucléaired’U(III) a été isolé, nous permettant de comparer la réactivité de l’uranium trivalent dans différentsenvironnements stériques et électroniques. Ces études de réactivité ont permis de stabiliser unexemple rare de dimère d’uranium ponté par un groupement CS22- et ont mis en évidence lacapacité de l’uranium trivalent à promouvoir la dismutation de CO2 en carbonate et CO. La réactionde ces composés d’uranium trivalent vis-à-vis d’azotures organiques et inorganiques a produit denouveaux nitrures et nitrènes d’uranium originaux. Enfin, la capacité de ces agents réducteurspuissants à transférer des électrons au toluène a permis d’isoler une famille de complexessandwiches inversés où deux cations uranium sont liés de part et d’autre d’un cycle aromatique. / Beyond its importance in nuclear industry the redox chemistry uranium is attracting increasinginterest because complexes of low-valent uranium can promote unusual reductive chemistrythrough unusual reaction pathways, including attractive examples of CO, CO2, N2, arenes andazides activation in mild condition. Due to the unique coordination and bonding properties ofuranium, its compounds could provide an attractive alternative to transition metals for thecatalytic transformation of small molecules. However, metal-based multi-electron processesremain uncommon in uranium chemistry especially in comparison with the d-block metals, thechemistry of low-valent uranium being dominated by single-electron transfers. In this context, thefirst aim of this project was to investigate the association of low-valent uranium to a non-innocentligand acting as an independent electron reservoir at a same molecule. Accordingly, weinterrogated the use of highly p-delocalized Schiff bases ligands for supporting low-valent uraniumchemistry. This led to the isolation of electron-rich complexes which are stabilized by storingelectrons on the ligands through the formation of C-C bonds. Interestingly, these C-C bonds can becleaved by oxidizing agents and the electrons released to participate in multi-electron redoxreactions. This process was observed within different Schiff-base ligand scaffolds, allowing atuning of the properties of the compounds. The second part of this work was dedicated to thesynthesis of novel trivalent uranium complexes supported by siloxy ligands and the study of theirredox reactivity and coordination properties. Novel dinuclear highly-reactive low-valent uraniumassemblies were developed. The study of their limited stability revealed that these compounds arespontaneously decomposing through the cleavage of tBu groups from the supporting ligandsresulting in the formation of U(IV) species. In parallel, a mononuclear trivalent uranium atecomplex was obtained, allowing to compare the reactivity of U(III) in different steric and electronicenvironements. Hence we became interested in studying the redox reactivity of these compoundswith different substrates including CO2, CS2, azides and arenes. These investigations led to thestabilization of a rare CS22- sandwich complex of uranium, and highlited the ability of U(III) topromote reductive disproportionation of CO2 to carbonate and CO. The reaction of these trivalenturanium siloxide species with organic and inorganic azides produced original uranium imidos andnitridos compounds with original topologies. Finally the capacity of these strongly reducing agentsto transfer electrons to the toluene fragment lead to the isolation of a family of arenes invertedsandwich complexes.