Le séquençage intégral du génome de Mycobacterium tuberculosis a permis de mettre en évidence l'existence de onze Sérine/Thréonine Protéine-Kinases (STPKs) chez cette bactérie. Bien que la quasi-totalité des STPKs aient été biochimiquement caractérisées, très peu de substrats endogènes ont pu être identifiés. Par conséquent, le rôle physiologique de ces couples kinase/substrat reste à élucider. Tout d'abord, les études réalisées au cours de ce travail ont concerné la caractérisation biochimique de la protéine-kinase PknL, ainsi que l'identification de ses substrats potentiels, et notamment la protéine Rv2175c. En effet, l'analyse de l'environnement génétique du gène pknL de la kinase a révélé la présence du gène adjacent rv2175c, pouvant ainsi représenter un substrat éventuel de PknL. Les différentes approches mises en oeuvre ont permis d'identifier cinq sites de phosphorylation sur PknL, et de mettre en évidence le caractère essentiel des résidus K48, T173 et T175 dans les mécanismes d'autophosphorylation de PknL et de phosphorylation de Rv2175c, confirmant ainsi Rv2175c comme substrat spécifique de PknL. Par ailleurs, la caractérisation par RMN de la structure de Rv2175c a permis de déterminer la fonction de cette protéine. Rv2175c possède toutes les caractéristiques structurales d'une protéine capable de fixer l'ADN. Des études fonctionnelles ont permis de confirmer la capacité de Rv2175c de fixer l'ADN et ont mis en évidence le mécanisme de régulation via phosphorylation régissant son activité de fixation. Ensuite, nous avons mis en évidence la phosphorylation des protéines chaperonnes mycobactériennes et, plus particulièrement, caractérisé GroEL1. Nous avons démontré que GroEL1 était phosphorylée par PknF, et identifié les résidus T25 et T54 comme étant les sites de phosphorylation de GroEL1. L'ensemble de cette étude nous a donc permis de caractériser de nouveaux substrats de phosphorylation chez M. tuberculosis, de mieux appréhender les interactions kinase/substrat et d'impliquer la phosphorylation dans la régulation de l'activité de ces substrats

De nombreux problèmes ont été identifiés lors des tentatives d’incorporation de protéines végétales dans nos aliments. En particulier, les faux goûts, le goût et la texture ont été mis en évidence comme de véritables obstacles à l’acceptabilité des produits végétaux par les consommateurs. Le consommateur lui-même est aussi un déterminant important en ce qui concerne le terme « acceptabilité ». Donc, dans le but de développer un nouveau produit fermenté à base de protéines de pois deux volets ont été étudié : le produit et le consommateur. Afin de comprendre la physico-chimie et l’acceptabilité de produits fermentés à base de protéines de pois, plusieurs facteurs ont été étudiés dans des étapes successives tels que la culture, les allégations positives sur la santé et l’environnement, les cocktails de souches lactiques et les procédés de préparation. Dès les premiers tests sensoriels, il était clair qu’il ne serait pas facile de convaincre les consommateurs de consommer des produits fermentés à base de pois : les consommateurs français n’acceptent pas les produits même à une faible concentration de pois (10 %). Ni la familiarité pour un produit proche de nos produits étudiés, ni l’encouragement des consommateurs à accepter ce type d’aliment en passant des messages positifs sur les protéines végétales n’étaient assez efficaces. Ainsi, une deuxième série d’études a été réalisée afin d’optimiser les propriétés rhéologiques et organoleptiques de ces produits. La meilleure combinaison, 1- cocktail bactérien (S. thermophilus + Lb. bulgaricus) 2- matière première (globuline de pois isolée dans notre laboratoire) 3- paramètres de préparation (mélange des deux laits avant le traitement thermique à 90 °C) a été sélectionnée afin d’optimiser les produits fermentés en ce qui concerne l’acidité, la fermeté, les profils volatils et peptidiques. Enfin, du point de vue sensoriel, une légère amélioration de l’acceptabilité a été remarquée. 20 % de protéines de pois a donné un produit accepté par la plupart des consommateurs, et 40 % de protéines de pois a été évaluée positivement par certains consommateurs et négativement par d'autres. / Many problems have been identified following the attempts to incorporate vegetal proteins in our food. In particular, off-flavor, taste or texture have been highlighted as real barriers to the acceptability of plant products by consumers. The consumer himself is also an important determinant regarding the term "acceptability." So, in order to develop a new fermented product based on pea, two issues were studied: the product and the consumer. To understand the physico-chemical properties and the acceptability of pea protein-based fermented products, several factors have been investigated in successive stages such as culture, positive health and environmental claims, lactic acid bacteria strains and preparation processes. From the first sensory tests, it was clear that it will not be easy to convince consumers to buy the pea-based fermented product: French consumers did not accept products even in a lower concentration of pea (10%). Neither the familiarity to close products nor encouraging consumers to accept this type of food by transmitting positive messages about vegetal protein were efficient enough. Thus, a second series of studies was carried out in order to optimize the rheologic and organoleptic properties of these products. Best combination of 1- starter culture (S. thermophilus + Lb. bulgaricus) 2- raw material (pea globulin isolated in our laboratory) 3- preparation parameters (mixing both milk before heat treatment at 90 ° C) were selected to optimize the fermented products in terms of volatile compounds and peptide profiles, acidity and firmness. Finally, from the sensory point of view, a slight improvement in the acceptability was noticed. 20% of pea protein gave a product accepted by most of the consumers, and 40% of pea protein was assessed positively by some consumers and negatively by others

La protéine HBx du virus de l'hépatite B (VHB) potentialise la survenue du carcinome hépatocellulaire (CHC). Cependant, les mécanismes par lesquels, HBx favorise l'instabilité génétique lors de la prolifération hépatique restent flous. La polyploïdisation hépatocytaire participe à la diversité génétique dans le foie. La modulation de la polyploïdie par l'HBx contribuerait-elle au développement de la maladie hépatique ? Ainsi, la polyploïdisation au cours du développement et de la maladie hépatique induite par le tétrachlorure de carbone ou le diéthylnitrosamine, a été évaluée dans les souris transgéniques FL-HBx (forme complète). Au cours du développement postnatal et dans la maladie hépatique, FL-HBx inhibe la binucléation hépatique au profit de noyaux polyploïdes (? 4n) par la dérégulation des transitions G1/S et G2/M, et l'accumulation d'ADN altérés. Une polyploïdisation similaire a été observé dans des souris avec un foie humanisé et infecté par le VHB. Dans les souris FL-HBx, l'initiation du CHC est associée à l'inactivation de ChK1, l'inhibition de Mre11, Rad51 et de l'apoptose, et à la surexpression d'IL-6 tandis que dans la fibrose, l'augmentation d'?-sma, PdgfR-?, TGF-?, TNF-? et la perte de l'expression de la glutamine synthétase ont été observées. De plus, les hépatocytes FL-HBx traitées présentent une prolifération anormale avec une forte expression de Ly6D, GpC3 et AFP. En conclusion, nos résultats montrent que par la surexpression de PLK1 via p38/ERK, FL-HBx induit une polyploïdisation pathologique du foie conduisant à la propagation d'ADN altérés et à l'apparition de marqueurs tumoraux au cours de la fibrose hépatique et de l'initiation du CHC. / Hepatitis B virus X protein (HBx) is involved in the development of hepatocellular carcinoma (HCC). However, how HBx promotes genetic instability or DNA damage during liver proliferation remains unclear. For that, we used mice transgenic for the full-length HBx (FL-HBx) to investigated the impact of HBx expression on polyploidization during normal liver proliferation and in liver diseases (fibrosis : carbon tetrachloride and HCC : diethyl nitrosamine, treatments). During postnatal liver development as well as in liver diseases, FL-HBx inhibits liver binucleation and triggers early production of polyploid nuclei (≥ 4n). These features were associated with aberrant G1/S and G2/M transitions and the propagation of DNA damage. Furthermore, hepatitis B virus infection, in liver humanized mouse model, shows similar deregulation of hepatocytes polyploidization. In FL-HBx animals, HCC initiation was associated with impairment of ChK1 activation and Mre11 and Rad51 expression (DNA repair proteins), inhibited apoptosis and upregulated IL-6 transcription while in fibrosis, increased expression of α-sma, PdgfR-β, TGF-β, TNF-α as well as a defect in glutamine synthetase expression were observed. In addition, treated FL-HBx animals displayed marked alterations to the cell cycle associated with stronger expression of HCC progenitor cell markers (Ly6D, GpC3, AFP). Finally, we showed that FL-HBx protein induces pathological polyploidization of hepatocytes by upregulating PLK1 through p38/ERK Mapks pathways. That promotes a loss of genomic integrity and an increase of hepatocytes expressing tumor progenitor cell markers during liver fibrosis and HCC initiation.

La cristallisation des protéines est une étape cruciale dans l’élucidation de la structure tridimensionnelle des protéines. C’est un processus très délicat qui dépend de nombreuses variables environnementales dont le contrôle précis est difficile, voire impossible, dans les installations typiquement utilisées. Des approches basées sur la parallélisation massive des expériences et la réduction du volume d’échantillon par expérience, pour trouver les conditions initiales de cristallisation, montrent leur relative efficacité dans la recherche de ces conditions initiales mais aussi leurs limites quant à l’optimisation des cristaux obtenus.La méthode présentée dans cette thèse diffère de ce paradigme. La démarche proposée est une approche séquentielle plutôt que la parallélisation d’expériences et est basée sur la connaissance des diagrammes de phase. Cette thèse repose sur une suite de développements d’instruments mis en oeuvre pour maîtriser et rationaliser la cristallisation par la méthode de la dialyse, permettant ainsi l’exploration des diagrammes de phases sans consommer l’échantillon de protéine.Il en résulte un dispositif microfluidique permettant la cristallisation de protéines par la méthode de la dialyse, l’utilisation d’un flux continu d’agent de cristallisation et par conséquent l’échange continu de conditions de cristallisation ainsi que le contrôle de la température au cours de l’expérience. Il est compatible avec le rayonnement X pour la collecte de données de diffraction in situ sur les cristaux ayant poussés dans la puce microfluidique. Ce système microfluidique est basé sur la miniaturisation du banc de cristallisation qui a été amélioré d’un point de vue : de l’électronique pour l’automatisation, du transport de fluides pour le fonctionnement en flux continu, du développement logiciel pour le contrôle des paramètres de cristallisation, de la mécanique pour améliorer la cellule de dialyse et la thermorégulation, et enfin par l’intégration d’un système UV permettant de réaliser des mesures d’absorbance in situ qui offre pour l’avenir la possibilité de mesurer la solubilité de protéine au cours d’une expérience de cristallisation par la dialyse.Finalement les développements instrumentaux et méthodologiques ont été validés par la cristallisation de plusieurs protéines modèles dont les cristaux ont diffractés aux rayons X avec succès. En outre le transport d’espèces en solution par la dialyse a été étudié par une approche combinée expérimentale et théorique. / Protein crystallization is a key step in elucidating three-dimensional structure of proteins. This very sensitive process depends on many variables that are difficult to control precisely or simultaneously in the existing facilities. Instrumentation developments have concentrated on massive parallel experiments and sample volume reduction used by experiment. With this approach it is relatively easy to find initial crystallization conditions but their optimization to yield well diffracting crystals often proves to be more difficult.The method presented herein differs from the current paradigm, since we propose serial instead of parallel experiments based on the knowledge of phase diagrams. This project is based on a series of developments of instruments used to control and rationalize crystallisation using dialysis method, thus allowing phase diagrams exploration without consuming large quantity of protein sample.This results in a microfluidic device that allows crystallization of proteins by dialysis method, use of a continuous flow of crystallization agent and therefore continuous exchange of crystallization conditions as well as temperature control during experiment. It provides X-rays compatibility for in situ diffraction data collection of crystals grown in the microfluidic chip. This microfluidic system is based on the miniaturization of the crystallization bench which has been improved on electronics for automation, fluid transport to operate at a continuous flow, software development for the control of crystallization parameters, mechanics to improve both dialysis cell and thermoregulation, and finally by the integration of a UV system to perform in situ absorbance measurements that provide the future possibility to measure the solubility of proteins in a dialysis crystallization experiment.Finally both instrumental and methodological developments have been validated by the crystallization of several model proteins whose crystals diffracted succesfully X-rays. Furthermore understanding of the transport of species in solution by dialysis was investigated by combined experimental and theoretical approaches.

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire et obligatoire. Ce protozoa est un des parasites les plus successifs qui infectent tous les animaux à sang chaud, y compris l’humain. Ce succès est probablement à cause de la sécrétion d’une des séries de protéines effectrices, qui sont impliquées dans la modulation des voies de signalisation de la cellule hôte. Cette modulation permet aux parasites d’établir une infection chronique qui dure un long terme, et qui favorise leur transmission à un nouvel hôte. Dans cette étude, nous avons identifié un nouvel effecteur dérivé par la granule dense, appelé GRA18, qui est sécrété dans le cytoplasme de cellule hôte par les tachyzoites intracellulaires. La mutation de gra18 résulte une diminution de virulence chez les parasites de type II, qui suggère l’importance de GRA18 dans la pathogénicité de ce parasite. Afin d’étudier le mécanisme d’action de GRA18, nous avons effectué un criblage à haut-débit d’une librairie humaine chez la levure. Ce criblage nous permet d’identifier β-catenin, GSK3α/β, and PP2A-B56, ce qui sont tous les régulateurs bien connus dans la voie de signalisation canonicale de Wnt. Nous avons confirmé l’intéractome de GRA18 par l’approche biochimique. La surexpression de GRA18 induit l’accumulation de β-catenin dans le noyau de la cellule hôte, aussi que l’induition de gènes régulés par la signalisation de Wnt. Ces effets indiquent GRA18 joue un rôle de régulateur positif de β-catenin. A part de son rôle dans la prolifération, polarisation et la différentiation de cellule, β-catenin est également un facteur de transcription connu pour contrôler la réponse immunitaire et l’inflammation. L’analyse transcriptomique en comparant les macrophages dérivés par la moelle osseuse (BMDM) infectés par le sauvage (WT) et le gra18 mutant parasites confirme un rôle possible de GRA18, la modulation d’expression génique de cellule hôte, surtout ceux qui codent pour les chemokines. Cette régulation est ensuite confirmée par l’ELISA. L’hypothèse possible est que Toxoplasma sécrète GRA18 dans la cellule hôte afin de réguler positivement la production de chemokine reliée à la réponse de Th2, qui par contre atténue la réponse inflammatoire de l’hôte. Cette modulation augmente la chance de dissémination et la persistance de ce parasite par la formation de kyste. / Toxoplasma gondii, the obligate intracellular protozoan parasite, is one of the most successful pathogen that infects virtually all warm-blooded animals including humans. This success of the infection is likely due to its perfect ability to modulate numbers of host signaling pathways through the effector proteins, including those involved in immune responses. This modulation allows the parasite to establish a long-term chronic infection without causing severe symptom in the hosts, which facilitates its transmission to the new hosts. In this study, we identified GRA18, as a novel dense granule derived effector protein that is secreted into the cytoplasm of the host cell by the intracellular tachyzoite. GRA18 deficiency in type II strains attenuated the parasite virulence in mice model, suggesting the importance of GRA18 in the parasite pathogenesis. In order to investigate the mechanism of action of GRA18, we first performed a high-throughput two-hybrid screen of a human library in yeast that led to the identification of β-catenin, GSK3α/β, and PP2A-B56, all which are well known regulators of the canonical Wnt signaling pathway. We then validate the GRA18 interactome by biochemistry approach. The overexpression of GRA18 triggers the accumulation of β-catenin in the host cell nuclei as well as the induction of known canonical β-catenin target genes indicating that GRA18 is acting as a positive regulator of β-catenin. Besides its role in cell proliferation, polarization and differentiation, β-catenin is also a well-known co-transcription factor with important function in the control of inflammation and other immune responses. Transcriptomic analysis comparing mouse bone marrow–derived macrophages infected by wild type and GRA18-dificient parasite confirmed a possible role of GRA18 towards host gene expression and likely those encoding chemokines, which is further confirmed by ELISA experiments. An attractive hypothesis is that Toxoplasma delivers GRA18 to the host cell in order to regulate Th2-related chemoattractant chemokines, which in turn, dampens host inflammatory response leaving more chance for the parasites to disseminate and to cause the long-term persistence by forming the cyst.

L'hydrolyse enzymatique des protéines thermosensibles des moûts ou des vins a été envisagée comme une technique alternative à l'utilisation des bentonites dans le cadre de la protection des vins vis à vis de la de la casse protéique.Le Laboratoire d'Œnologie et de Chimie Appliqué possède une collection de levures issues du vignoble champenois dont certaines possèdent une activité protéasique exocellulaire.Dans un premier temps, 40 de ces levures, fermentaires et non-fermentaires, ont été présélectionnées. La quantification de leur activité protéasique exocellulaire a été réalisée et nous a conduit à ne retenir que 10 d'entres elles. Ces 10 levures ont fait l'objet d'une identification précise et parmi elles l'une s'est avérée être une Saccharomyces cerevisiae.Cette souche, baptisée S.cerevisiae PlR1, est en mesure d'exprimer son activité protéasique exocellulaire au cours de la fermentation alcoolique.Les conditions de l'expression de cette activité ont été étudiées de même qu'ont été déterminées les principales caractéristiques de la protéase libérée.Par la suite nous nous sommes attachés à étudier dans quelle mesure cette activité protéasique exocellulaire était capable d'hydrolyser les protéines du moût et à identifier les protéines concernées. / The hydrolysis of thermosensitive proteins of grape juice has been proposed as one of the potential alternative methods to the use of bentonite to prevent haze formation in wine.The Laboratory of Enology and Applied Chemistry owns a collection of yeast isolated from the Champenois vineyard, with some yeast showing an exocellular prototeolytic activity.Out of this yeast collection, 40 yeast strains, either fermentative or non fermentative, were selected first. Based on the determination of their exocellular proteolytic activity, 10 yeast strains (out of the 40 yeast strains selected) were further used for this study. Those 10 yeast strains have been carefully identified, being one of them a Saccharomyces cerevisiae.This wild yeast strain, named S. cerevisiae PlR1, is able to express its exocellular proteolytic activity during the alcoholic fermentation.Parameters required for optimal proteolytic activity were determined. Characterization of the secreted protease was also done.It was then searched whether this proteolytic activity can affect must proteins and a tentative identification of the hydrolyzed proteins was carried out.

Le kinome humain comprend 518 protéines. Elles participent au processus de phosphorylation des protéines qui joue un rôle important dans les voies de signalisation cellulaire. Leur dérégulation est connue comme étant une cause de nombreuses maladies graves telle que les cancers. Du fait de leur grande similarité structurale des protéines kinases, il est difficile de développer des inhibiteurs qui soient à la fois efficaces et sélectifs. L’absence de sélectivité conduit le plus souvent à des effets secondaires particulièrement néfastes pour l’organisme. Au cours de cette thèse, nous avons d’abord développé de nouvelles métriques dont le but est de déterminer la sélectivité d’inhibiteurs à partir de données d’inhibition. Elles présentent l’avantage, comparées à d’autres métriques, d’être applicables sur n’importe quel type de données. Dans un deuxième temps, nous avons développé une approche protéométrique dans le but de comprendre pourquoi certaines protéines kinases ne sont jamais inhibées par des inhibiteurs de Type II. Le modèle statistique mis en place nous a permis d’identifier plusieurs résidus discriminants dont certains déjà décrits expérimentalement dans la littérature. Dans un troisième temps, nous avons développé un nouveau descripteur 3D de protéines kinases avec lequel nous avons mis en place et validé des modèles protéo-chimiométriques visant à étudier et découvrir de nouveaux inhibiteurs. / The human kinome contains 518 proteins. They share a common mechanism of protein phosphorylation known to play an important role in cellular signaling pathways. Impaired kinase function is recognized to be involved in severe diseases like cancer. Due to high structural similarity between protein kinases, development of potent and selective kinase inhibitors is a challenging task. The selectivity of kinase inhibitors may lead to side effects potentially harmful. In this thesis, we first developed new selectivity metrics to determine inhibitor selectivity directly from biological inhibition data. Compared to existing metrics, the new selectivity scores can be applied on diverse inhibition data types. Second, we developed a proteometric approach in order to understand why some protein kinases are never inhibited by Type II inhibitors. The statistical model built for this purpose allowed us to identify several discriminant residues of which few of them correspond to experimentally described residues of interest. Third, using a new 3D protein kinase descriptor, we developed and validated novel proteo-chemometrics approaches to study and discover new kinase inhibitors.

Le giclage de la bière est un phénomène de surmoussage qui a lieu lors de l’ouverture de la bouteille. Ce phénomène va être dépendant des conditions de développement du grain d’orge, la matière première de la bière, et notamment des conditions climatiques. Ces dernières années, le phénomène est observé de manière plus fréquente, et les techniques actuelles, comme la méthode Carlsberg, ne prédisent qu’un risque potentiel de giclage de la matière première avec une importante incertitude. Un test de criblage rapide de la matière première permettant l’identification de facteurs responsables du giclage est donc primordiale pour détecter précocement le risque de ce phénomène. Néanmoins, un manque d’informations et de recul sur les composés impliqués dans le giclage limite le développement de méthodes de prédiction rapide du risque. L’objectif principal de cette étude est d’identifier un ou des composés pouvant être à l’origine du phénomène de giclage de la bière. L’étude a été réalisée sur différents malts industriels présentant un risque giclage ou non et des orges artificiellement contaminées par des moisissures. Les extraits de malt obtenus sont des mélanges éminemment complexes. Ils ont été fractionnés par des procédés appropriés selon les propriétés de leurs constituants : par la taille, les propriétés moussantes et l’hydrophobie. Une réduction de la complexité de l’extrait a été nécessaire et obtenue par des techniques de séparation membranaire. Néanmoins, les macromolécules tels les glucides, les protéines et les polyphénols n’ont pas pu être isolés par ce procédé. La séparation par chromatographie de phase inverse a permis d’obtenir de bonnes informations sur la diversité des protéines présentes dans l’extrait mais l’analyse du potentiel giclage en aval reste limitée. Pour simuler des conditions réelles « comme au champ », une contamination artificielle de l’orge suivie d’une extraction en surface ont été réalisées. Le potentiel giclage des molécules issues de cette extraction a ensuite été analysé. Une purification de phase inverse a permis d’isoler une fraction concentrant les propriétés giclantes. Cette fraction contient des protéines très hydrophobes qui semblent être impliquées dans le giclage. L’identification des protéines après séparation en gel bidimensionnel a montré que ces protéines proviennent de la moisissure. Une protéine avec des propriétés proches des hydrophobines (hydrophobie et taille comparables) appelée Epl 1 a été identifiée et pourrait être un bon candidat responsable du giclage de la bière. En conclusion, la méthodologie développée dans la thèse a permis d’acquérir une meilleure connaissance des composés produits par les moisissures en surface d’orge et est applicable à d’autres orges contaminées ainsi qu’à du malt industriel / Beer gushing is an explosive over-generation of foam following the opening of a bottle. It is highly dependent on barley growing and harvesting climatic conditions and has been observed more frequently over the past years. Current technics, such as the modified Carlsberg test, only provide informations on a predictive gushing potential of malt with a large uncertainty. A rapid screening test on raw material leading to the identification of actual factor(s) responsible for the gushing is consequently highly required by the brewing industry. But a lack of informations about the compounds involved in gushing limits the development of such a technic. The initial goal of this study was to identify the compounds involved in beer gushing. This approach has been applied to industrial malts presenting gushing potential or not and artificially contaminated barleys in order to set a procedure to isolate compounds which may trigger gushing. In a first time, malt extracts, which are complex mixtures, have been produced and fractionated according to the properties of compounds such as their size, their foaming capacity or hydrophobicity. A good reduction of complexity of sample has been obtained after membrane filtration. Nevertheless, compounds like carbohydrates, proteins and polyphenols could not have been separated. Besides, separation by hydrophobicity has provided good information about the diversity of proteins but the analysis of their gushing potential remains difficult. Afterwards, in order to investigate the production of compounds by fungus at the surface of barley simulating real field crop production conditions, an artificial contamination was achieved and surface extraction with ultrapure water has been performed. Extracted molecules have been screened for their gushing activity. Thus, a purification of molecules by reverse phase chromatography allowed to isolate a gushing fraction from the surface extract. This fraction, which concentrates the gushing properties, is composed by proteins with high hydrophobicity which may be involved in gushing. This fraction was analyzed more in depth with a 2DE, and led to the identification of proteins all produced by fungus family. Among them, a protein called Epl1 appears to be of interest and could be a good candidate thanks its properties closed to hydrophobins (size and hydrophobicity). In conclusion, this methodology is developed to acquire a better knowledge about compounds produced by fungi at the surface of barley as well as to some industrial malt

Au cours des dernières décennies, la méthylation de l'ADN en position 5 de la cytosine est apparue comme une importante modification épigénétique qui joue un rôle essentiel dans le contrôle spécifique de l'expression des gènes. Cependant, les mécanismes impliqués dans la régulation de la méthylation de l'ADN restent incompris. Des études récentes ont montré que des protéines de type oxydases, nommées TET, peuvent catalyser l'oxydation de la 5-méthylcytosine (5mC) et générer des dérivés oxydés de celle-ci ce qui soulève la question du rôle biologique des formes oxydées de la 5mC. L'identification et la caractérisation des protéines interagissant avec ces formes oxydées devraient permettre une meilleure compréhension de la fonction de ces modifications de l'ADN et de la régulation de la méthylation de l'ADN. Dans ce projet, nous avons développé des sondes photoactivables basées sur l'ADN pour capturer, isoler et caractériser les protéines associées à ces modifications épigénétiques de l'ADN. Tout d'abord, nous avons conçu et évalué les propriétés de différentes sondes oligonucléotidiques photoactivables. Nous avons ensuite réalisé une étude méthodologique afin de caractériser au niveau moléculaire les photoadduits obtenus par MALDI-TOF. Enfin, nous avons développé une méthode de pull-down couplé à du photomarquage et associée à une analyse protéomique par spectrométrie de masse afin d’identifier les protéines ayant une affinité spécifique pour ces modifications épigénétiques. / Over the past few decades, DNA methylation at the 5-position of cytosine has emerged as an important epigenetic modification that plays essential roles in the specific control of gene expression. However, the mechanisms involved in the regulation of DNA methylation remain unclear. Recent studies have shown that oxidase proteins, called TETs, can catalyze the oxidation of 5-methylcytosine (5 mC) and generate oxidized derivatives thereof, raising the question of the biological role of the oxidized forms of 5mC. The identification and characterization of proteins interacting with these oxidized forms should allow for a better understanding of the function of these DNA modifications and the regulation of DNA methylation.In this project, we develop DNA-based photoactivatable probes to capture, isolate and characterize the proteins associated with these epigenetic DNA modifications. First, we designed and evaluated the properties of different photoactivatable oligonucleotide probes. We then carried out a methodological study in order to characterize at the molecular level the obtained photoadducts by MALDI-TOF. Finally, we developed a pull-down method coupled to photolabelling and associated with proteomic analysis by mass spectrometry to identify proteins with specific affinity for these epigenetic changes.

L’adaptateur LNK est un régulateur négatif des voies de signalisation, dont la voie JAK/STAT,essentielle au développement du système hématopoïétique. Son implication dans les hémopathies chroniques, notamment les Néoplasmes Myéloprolifératifs (NMP), a été mise en évidence par l’analyse de souris invalidées pour cet adaptateur et l’identification de mutations de LNK chez les patients atteints de ces pathologies. Toutefois, le mécanisme permettant la régulation de ses partenaires, dont la kinase JAK2, et l’implication fonctionnelle des mutations de LNK dans les NMP, restent à définir. Ainsi, mon projet de thèse a porté sur l’analyse structurale et fonctionnelle des complexes de signalisation LNK/JAK2 et sur le développement d’une stratégie moléculaire pour l’utilisation thérapeutique de LNK dans les NMP. Nos résultats ont montré pour la première fois, la fonction inhibitrice de la région N-terminale incluant le domaine d’homologie à la Pleckstrine deLNK sur JAK2 normale et de manière plus importante, sur la forme mutée JAK2-V617F, retrouvée chez les patients atteints de NMP. De plus, nos études sur les mutations de LNK localisées dans cette région régulatrice, ont permis de comprendre leur contribution dans le développement de ces hémopathies et de proposer un mécanisme d’inhibition de l’activation de JAK2 par LNK. Nos résultats permettent d’utiliser le ciblage de la région N-terminale de LNK comme stratégie moléculaire inhibant spécifiquement la forme oncogénique JAK2-V617F à l’aide de peptides pénétrants (CPP). A long terme, cette approche pourrait être utilisée comme outil thérapeutique dans le traitement de patients atteints de NMP positifs pour JAK2-V617F. / The LNK adaptor protein is a key negative regulator of signalling pathways, such as JAK/STAT, important in the development of the hematopoietic system. Its implication in chronic blood diseases, such as Myeloproliferative Neoplasms (MPN) has been confirmed by studies on Lnk-deficient mice, as well as the identification of LNK mutations in MPN patients. However, the LNK mechanism of regulation on its partners and the functional implication of LNK mutations in MPN pathogenesis, are still unclear. Therefore, my PhD project covers the structural and functional analysis of theLNK/JAK2 signalling complex and the development of a molecular strategy to use LNK as a therapeutic tool for the treatment of MPN patients. Our study showed, for the first time, the inhibitory function of the N-terminal region and the pleckstrin homology domain of LNK on JAK2 activity, which occurs more importantly on JAK-V617F than JAK2 wild type form. Moreover, our study provided evidence on how LNK mutations located in this LNK region could contribute to these haematological diseases and has allowed us to propose a model for LNK regulatory function on JAK2activity. Furthermore, we developed a cell penetrating peptide-based strategy to deliver this regulatory region of LNK in hematopoietic cells to specifically inhibit JAK2-V617F oncogenic form. The finalaim is to use this region as a therapeutic molecule to treat JAK2-V617F-positive MPN patients.