Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2010-2011 / La protéine de l'adénovirus humain E4orf4 (Early region 4 open reading frame 4) induit un programme de MC programmée indépendant des caspases chez les cellules transformées et cancéreuses. Des données indiquent qu'E4orf4 pourrait fournir un outil moléculaire pour obtenir des connaissances plus approfondies sur la façon de manipuler les fonctions oncogéniques afin d'induire sélectivement le suicide des cellules cancéreuses. Les travaux du laboratoire indiquent que la cytotoxicité d'E4orf4 repose sur sa capacité à perturber le trafic des endosomes de recyclage (ERs) via l'action concertée des kinases de la famille Src (KFS), de la RhoGTPase Cdc42 et de l'actine. Ces perturbations stimulent le transport des ERs dirigés par Rab11a vers le trans-Golgi et la fragmentation du Golgi, laquelle contribue à la progression de la MC. Les travaux présentés dans ce mémoire visent à déterminer la contribution de cette nouvelle voie de signalisation (contrôlant le trafic des ERs) dans le remodelage des organites en réponse au stress. Pour ce faire, la staurosporine (STS), un inhibiteur de kinases à large spectre induisant plusieurs mécanismes de MC, a été utilisé comme modèle principal. Les résultats indiquent que la STS perturbe le trafic des ERs et stimule leur translocation vers les membranes du trans-Golgi, lesquelles sont subséquemment fragmentées. Ces évènements sont indépendants des caspases et contribuent à la MC. En outre, la mobilisation des ERs induite par la STS est médiée par les KFS, Cdc42 et l'actine, tout comme la fragmentation du Golgi. De plus, j'ai démontré que la fragmentation du Golgi induite par la STS en absence de caspases contrôle partiellement la fission apoptotique des mitochondries, une organelle ayant un rôle central dans la signalisation de plusieurs modes de MC. Finalement, j'ai évalué la contribution de cette voie de transport rétrograde à l'activation des caspases. Les résultats préliminaires suggèrent que les GTPases Rab11a et Cdc42 jouent un rôle en amont de l'activation des caspases effectrices. Nous proposons que les signaux de stress stimulent la mobilisation des ERs, lesquels pourraient délivrer des lipides et des protéines de signalisation contribuant au remodelage des organelles et à la communication inter-organites orchestrant l'activation de multiples mécanismes de MC, tout au moins, dans le contexte de cellules cancéreuses.

Thèse (M.Sc. )--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 29 novembre 2004). Bibliogr.

En 2020, la malaria a provoqué 241 millions de cas d'infections et 627 000 morts. La faible efficacité du vaccin disponible et la résistance aux traitements rendent indispensable l'identification de cibles thérapeutiques. Plasmodium falciparum (Pf) envahit les érythrocytes pour s'y répliquer. Pour cela, de protéines contenues dans des organites d'invasion, tels que les micronèmes et les rhoptries rassemblés à un complexe apical, sont sécrétées. Le trafic des protéines entre l'appareil de Golgi et les organites d'invasion est médié par la PfSortiline. Dans les organismes modèles, la sortiline est recyclée entre les organites cibles et l'appareil de Golgi via le complexe protéique rétromère composé des protéines de tri vacuolaire (Vps) Vps26-29-35. Ce complexe est recruté via les complexes VpsC, composé de Vps11-16-18-33, CORVET composé de Vps3-8 et HOPS, composé de Vps39-41. Chez Pf, l'ensemble des composants des complexes VpsC et rétromère sont conservés. Seulement PfVps3 du complexe CORVET est retrouvée et le complexe HOPS est absent. L'hypothèse du projet est que ces protéines conservées sont impliquées dans la biogenèse des organites du complexe apical via le recyclage de la PfSortiline vers l'appareil de Golgi. Pour vérifier cela, des souches de parasites exprimant les protéines de fusion PfVps3-11-16-18-29 étiquetées à un domaine GFP ont été construites. Des techniques de Western Blot et de microscopie à fluorescence ont montré que ces protéines de fusion sont exprimées lors du cycle érythrocytaire. Il semble que PfVps29-GFP localise à des structures semblables aux endosomes et partiellement aux micronèmes. Les protéines PfVps16-18-GFP semblent localiser aux micronèmes et partiellement aux rhoptries et à l'appareil de Golgi. Finalement, des souches dans lesquelles les protéines PfVps3-16-29-GFP peuvent être délocalisées de façon conditionnelle ont été construites. Il a été montré que PfVps16-GFP semble essentielle à la survie de Pf. Ce projet participe à la caractérisation de nouvelles pistes thérapeutiques antipaludiques. / Malaria was responsible for 627,000 deaths and 241 million infections in 2020 alone. Drug resistance, and the poor efficacy of the only available vaccine, are strong arguments supporting the need to identify therapeutic targets. The malaria parasite Plasmodium falciparum (Pf) invades erythrocytes and multiplies inside them. To do so, it secretes invasion proteins located inside organelles, like micronemes and rhoptries, which are localised at an apical complex. Protein trafficking from the Golgi apparatus to these organelles is dependent on PfSortilin. In model organisms, this protein is recycled between the target organelles and the Golgi Apparatus by a protein complex called retromer. This complex is composed of Vacuolar Sorting Proteins (Vps)-26-29-35. The retromer complex is recruited by complexes, composed of Vps11-16-18-33, CORVET, composed of Vps3-8, and HOPS, composed of Vps39-41. In Pf, all components of the retromer and the VpsC complexes are conserved. However, only PfVps3 of the CORVET complex is conserved and the HOPS complex is absent. We hypothesized that conserved proteins play a key role in apical complex biogenesis by recycling PfSortilin to the Golgi apparatus. To verify the hypothesis, parasite strains coding the fusion proteins PfVps3-11-16-18-29 tagged with a GFP were generated. Western Blot and fluorescence microscopy showed that those proteins are expressed during the erythrocyte life cycle. PfVps29-GFP seemed to localize at endosome-like structures and partially at micronemes. PfVps16-18 seemed to localise at micronemes too and partially at rhoptries and at the Golgi apparatus. Finally, strains where PfVps3-16-29 could be functionally mislocalized have been generated. This technique showed that PfVps16-GFP were essential for Pf survival. Our work could lead to the characterization of new antimalarial drug targets.

Le métabolisme des lipides est essentiel à toutes formes de vie et son étude est particulièrement importante chez les vertébrés. En effet, 80% de la masse sèche du cerveau est composée de lipides et ceux qui constituent la myéline des neurones doivent être recyclés en permanence tout au long de la vie de l'animal. Par conséquent, il n'est pas surprenant que beaucoup de maladies neurodégénératives et de troubles psychiatriques soient liés à une altération du métabolisme lipidique dans le cerveau et dans le foie, ce dernier contrôlant l'homéostasie lipidique systémique (au niveau de l'organisme). Au sein de la cellule eucaryote, les contacts entre organelles créent des microdomaines qui jouent un rôle majeur dans la régulation des activités intracellulaires clés et des voies de signalisation. Cependant, le rôle joué par les contacts inter-organelles dans le contrôle des activités systémiques liées à la régulation de l'homéostasie lipidique intracellulaire et systémique reste encore inconnu. L'étude illustrée dans cette thèse de doctorat examine l'organisation ultrastructurale et la dynamique du contact inter-organelles établie par des feuillets de réticulum endoplasmique rugueux incurvé, étroitement enroulés autour des mitochondries (wrappER). Pour comprendre la fonction in vivo de ce contact inter-organelles, des fractions de foie de souris enrichies en mitochondries associées au wrappER ont été analysées par transcriptomique, protéomique et lipidomique. La signature biochimique du wrappER indique qu'il est impliqué dans la biogenèse des lipoprotéines de très basse densité (VLDL) qui sont des particules contenant des lipides neutres que le foie sécrète dans la circulation sanguine pour maintenir l'homéostasie lipidique systémique. L'altération des contacts wrappER-mitochondries réduit la sécrétion de VLDL et augmente les acides gras hépatiques, les gouttelettes lipidiques et le contenu en lipides neutres. De la même manière, l'ablation hépatique aiguë de Mttp, le régulateur le plus en amont de la biogenèse des VLDL, reproduit ce phénotype de dyslipidémie hépatique et favorise le remodelage du contact wrappER-mitochondries. La découverte de la participation des contacts wrappER-mitochondries à la biologie des VLDL indique une implication des contacts inter-organelles dans la biologie des lipides hépatiques et l'homéostasie des lipides systémiques. Ainsi, cette étude inaugure l'étude de la régulation des flux lipidiques et l'homéostasie lipidique dans le cerveau à partir de l'ultrastructure, de la fonction et de la dynamique des contacts réticulum endoplasmique-mitochondries. / Lipid metabolism is central to all forms of life. In vertebrates, its study is particularly important because 80% of the dry mass of the brain is composed of lipids and because those that make up the myelin of neurons must be continuously recycled throughout the decades of the animal's life. Not surprisingly, a plethora of neurodegenerative diseases and psychiatric disorders are linked to altered lipid metabolism in the brain as well as in the liver, which controls systemic (organism-level) lipid homeostasis. Within the eukaryotic cell, contacts between organelles create microdomains that play major roles in regulating key intracellular activities and signaling pathways, but whether inter-organelle contacts also control systemic activities related to the regulation of intracellular and systemic lipid homeostasis remains unknown. The study illustrated in this PhD thesis reports the ultrastructural organization and dynamics of the inter-organelle contact established by sheets of curved rough endoplasmic reticulum closely wrapped around the mitochondria (wrappER). To elucidate the in vivo function of this inter-organelle contact, mouse liver fractions enriched in wrappER-associated mitochondria were analyzed by parallel transcriptomics, proteomics, and lipidomics analysis. The biochemical signature of the wrappER points to a role of this compartment in the biogenesis of very-low-density lipoproteins (VLDL), the neutral lipid containing particles that the liver secretes in the bloodstream to maintain systemic lipid homeostasis. Altering wrappER-mitochondria contacts curtails VLDL secretion and increases hepatic fatty acids, lipid droplets, and neutral lipid content. Conversely, acute liver-specific ablation of Mttp, the most upstream regulator of VLDL biogenesis, recapitulates this hepatic dyslipidemia phenotype and promotes remodeling of the wrappER-mitochondria contact. The discovery that wrappER-mitochondria contacts participate in VLDL biology indicates an involvement of inter-organelle contacts in hepatic lipid biology and systemic lipid homeostasis. Consequently, this study opens up the possibility of investigating the regulation of lipid fluxes and lipid homeostasis in the brain from the ultrastructure, function and dynamics of ER-mitochondria contacts in this organ.

En 2020, la malaria a provoqué 241 millions de cas d'infections et 627 000 morts. La faible efficacité du vaccin disponible et la résistance aux traitements rendent indispensable l'identification de cibles thérapeutiques. Plasmodium falciparum (Pf) envahit les érythrocytes pour s'y répliquer. Pour cela, de protéines contenues dans des organites d'invasion, tels que les micronèmes et les rhoptries rassemblés à un complexe apical, sont sécrétées. Le trafic des protéines entre l'appareil de Golgi et les organites d'invasion est médié par la PfSortiline. Dans les organismes modèles, la sortiline est recyclée entre les organites cibles et l'appareil de Golgi via le complexe protéique rétromère composé des protéines de tri vacuolaire (Vps) Vps26-29-35. Ce complexe est recruté via les complexes VpsC, composé de Vps11-16-18-33, CORVET composé de Vps3-8 et HOPS, composé de Vps39-41. Chez Pf, l'ensemble des composants des complexes VpsC et rétromère sont conservés. Seulement PfVps3 du complexe CORVET est retrouvée et le complexe HOPS est absent. L'hypothèse du projet est que ces protéines conservées sont impliquées dans la biogenèse des organites du complexe apical via le recyclage de la PfSortiline vers l'appareil de Golgi. Pour vérifier cela, des souches de parasites exprimant les protéines de fusion PfVps3-11-16-18-29 étiquetées à un domaine GFP ont été construites. Des techniques de Western Blot et de microscopie à fluorescence ont montré que ces protéines de fusion sont exprimées lors du cycle érythrocytaire. Il semble que PfVps29-GFP localise à des structures semblables aux endosomes et partiellement aux micronèmes. Les protéines PfVps16-18-GFP semblent localiser aux micronèmes et partiellement aux rhoptries et à l'appareil de Golgi. Finalement, des souches dans lesquelles les protéines PfVps3-16-29-GFP peuvent être délocalisées de façon conditionnelle ont été construites. Il a été montré que PfVps16-GFP semble essentielle à la survie de Pf. Ce projet participe à la caractérisation de nouvelles pistes thérapeutiques antipaludiques. / Malaria was responsible for 627,000 deaths and 241 million infections in 2020 alone. Drug resistance, and the poor efficacy of the only available vaccine, are strong arguments supporting the need to identify therapeutic targets. The malaria parasite Plasmodium falciparum (Pf) invades erythrocytes and multiplies inside them. To do so, it secretes invasion proteins located inside organelles, like micronemes and rhoptries, which are localised at an apical complex. Protein trafficking from the Golgi apparatus to these organelles is dependent on PfSortilin. In model organisms, this protein is recycled between the target organelles and the Golgi Apparatus by a protein complex called retromer. This complex is composed of Vacuolar Sorting Proteins (Vps)-26-29-35. The retromer complex is recruited by complexes, composed of Vps11-16-18-33, CORVET, composed of Vps3-8, and HOPS, composed of Vps39-41. In Pf, all components of the retromer and the VpsC complexes are conserved. However, only PfVps3 of the CORVET complex is conserved and the HOPS complex is absent. We hypothesized that conserved proteins play a key role in apical complex biogenesis by recycling PfSortilin to the Golgi apparatus. To verify the hypothesis, parasite strains coding the fusion proteins PfVps3-11-16-18-29 tagged with a GFP were generated. Western Blot and fluorescence microscopy showed that those proteins are expressed during the erythrocyte life cycle. PfVps29-GFP seemed to localize at endosome-like structures and partially at micronemes. PfVps16-18 seemed to localise at micronemes too and partially at rhoptries and at the Golgi apparatus. Finally, strains where PfVps3-16-29 could be functionally mislocalized have been generated. This technique showed that PfVps16-GFP were essential for Pf survival. Our work could lead to the characterization of new antimalarial drug targets.

Thèse doctorat : Aspects Moléculaires et Cellulaires de la Biologie : Strasbourg 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 12 p.

Le traitement des données de séquençage pour les rendre utilisables dans une analyse phylogénétique est long et répétitif. De plus, certaines analyses plus complexes peuvent difficilement être entreprises sans l'automatisation de certaines tâches. La création d'outils bioinformatiques permettrait de diminuer le temps consacré à la préparation des données. Le but de cette recherche est de développer des outils informatiques permettant d'automatiser le traitement de données provenant du séquençage d'organites. Pour ce faire, il a été nécessaire de créer: item des bases de données de gènes d'organites; item des outils pour l'extraction des séquences génétiques dans différents formats; item des outils pour l'identification des gènes d'organismes nouvellement séquencés; item des outils de préparation des données pour l'utilisation lors d'analyses phylogénétiques. Finalement, le bon fonctionnement des outils a été vérifié par l'exécution d'une analyse phylogénétique dont les résultats ont déjà été publiés.

"Une très grande quantité de données est présentement générée par le séquençage de génomes et doit être analysée à l'aide d'outils informatiques. Il est donc nécessaire de développer certains programmes permettant de faire les analyses désirées et d'automatiser les tâches informatiques redondantes pour accélérer le processus d'analyse des génomes. Les données de séquençage obtenues se doivent également d'être classées efficacement et d'être facilement accessibles, de même que les outils informatiques nécessaires à leur analyse. Une base de données a donc été développée, ainsi qu'un site Web permettant de la consulter et d'utiliser les divers programmes requis. Finalement, des analyses phylogénétiques sont couramment effectuées sur les génomes séquences. Toutefois, peu d'outils permettent d'utiliser l'ordre de gènes de ces génomes à cette fin. Un programme permettant de déterminer les blocs de gènes conservés entre différents génomes et d'utiliser les paires de gènes communes pour construire des arbres phylogénétiques a donc été développé."