Les interactions multivalentes sucre/protéine sont impliquées dans de nombreux processus biologiques tels que l'adhésion hôte-pathogène, la communication cellulaire ou les réponses immunitaires. La conception de glycoconjugués capables de présenter des motifs osidiques en cluster est essentielle, non seulement pour étudier ces phénomènes de reconnaissance complexes mais aussi pour développer des agents biologiquement actifs. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse a été de synthétiser de nouveaux glycoclusters et d'évaluer leurs propriétés biologiques. Ces glycoclusters ont été obtenus en conjuguant des sucres sur des cyclopeptides par des méthodes chimiosélectives (cycloaddition de Huisgen et ligation oxime). Des composés tetravalents, hexavalents et hexadécavalents d'architectures et de compositions variables ont été synthétisés, entièrement caractérisés puis évalués au laboratoire ou dans le cadre de collaborations avec différentes cibles. Un glycocluster hexadécavalent fucosylé a ainsi pu être identifié comme puissant inhibiteur de l'interaction de la lectine PA-IIL de la bactérie Pseudomonas aeruginosa à une concentration subnanomolaire. Une autre famille de composés associant des sucres et des peptides a montré des propriétés immunologiques uniques, notamment pour activer les cellules NK contre des cellules cancéreuses sans déclencher de phénomène d'autoapoptose. Mots clés : chimie des sucres, chimie des peptides, glycoclusters, ligations chimiosélectives, interactions sucre-protéine, lectine, cellule NK.

Les protéines à domaine PDZ, en très grand nombre dans le génome humain, sont impliquées dans des interactions protéine-protéine. Elles participent ainsi à véhiculer des signaux à l'origine de différentes pathologies (cancer, douleur....). L'interruption de l'interaction entre la protéine à domaine PDZ, PSD-95, et le récepteur de la sérotonine, 5-HT2A, entraîne une réduction de l'hyperalgie chez le rat neuropathique. Le développement de molécules capables d'inhiber cette interaction pourrait donc conduire à une nouvelle classe d'antalgiques.Nous avons réalisé, au cours de ces travaux, la synthèse de trois générations de ligands, comportant un noyau indolique, capables d'interagir avec le site S0, site très conservé des protéines à domaines PDZ. Dans un premier temps, nous avons préparé 15 biligands possédant un noyau indolique polysubstitué lié, via un espaceur de longueur variable (2 à 6 atomes de carbone), à différents acides aminés, dans le but d'interagir avec le site S1, montrant beaucoup de diversité en fonction du domaine. Nous avons ensuite, après une étude de relation structure/activité, développé deux autres générations d'indoles polysubstitués présentant notamment des substituants hydrophobes en position 5.Nous avons montré, par RMN HSQC 1H/15N et chromatographie d'affinité, que deux de ces composés sont des inhibiteurs de l'interaction PSD-95/5-HT2A et présentent de fortes interactions avec le site S0 de PSD-95. Ces molécules présentent également des propriétés antalgiques particulièrement intéressantes in vivo. Nous avons également déterminé, par RMN NOESY, la structure du complexe protéine/ligand pour ces deux composés. L'orientation d'une de ces molécules dans le site de la protéine nous permet d'envisager le développement d'une nouvelle génération d'indoles polysubstitués, pouvant interagir avec le site S1 de la protéine et permettant ainsi d'obtenir des inhibiteurs sélectifs de l'interaction PSD-95/5-HT2A.

Les protéines à bromodomaines (BCPs) sont notamment impliquées dans la régulation de la transcription de gènes et la signalisation cellulaire. Leur dérégulation conduit au développement pathologies, telles que les maladies inflammatoires, cardiovasculaires et plus particulièrement les cancers. Les BCPs sont capables de reconnaitre les lysines acétylées de protéines histones via leur module BromoDomaine(s) (BDs). Parmi les huit familles de BCPs, mon projet de thèse s’intéresse à la famille « BET ». Celle-ci, comprend quatre protéines constituées de deux BDs en tandem, formant deux sous-familles BD1 et BD2. L’architecture de la cavité centrale des BDs, qualifiée de « druggable », a permis l’émergence de ces protéines en tant que nouvelles cibles épigénétiques prometteuses. À ce jour, une vingtaine d’essais cliniques ont été initiés pour des molécules « pan-BET », inhibant l’ensemble des membres de cette famille. Cependant, l'inhibition « pan-BET » est problématique au niveau clinique puisqu’elle impacte de nombreuses voies de transcription et engendre l’apparition de cellules résistantes. Mon projet de thèse s’intègre au challenge actuel qui est de développer des inhibiteurs plus sélectifs, par exemple envers l’une des sous-familles BD1 ou BD2 ou plus idéalement envers un seul BD de la famille BET. Le développement de « sondes épigénétiques sélectives » ciblant des BDs de la famille BET, devrait permettre de décrypter leur rôle et leur mécanisme d’action dans les divers processus biologiques. L’identification de « candidat médicament » devrait aboutir à de nouvelles thérapies ciblées et de pallier les résistances liées à l’utilisation de molécules pan-BET inhibitrices. / Bromodomain-containing proteins (BCPs) are especially involved in the regulation of gene transcription and cell signalling. Their dysregulation lead to the development of pathologies, such as inflammatory, cardiovascular diseases, and more particularly cancers. BCPs involved in the recognition of acetylated lysine of the histone tails, through their BromoDomain(s) module(s) (BDs). Among the eight families of BCPs, my thesis project focuses on the “BET” family. This family comprises four proteins which are composed of a tandem of two BDs each belonging to the BD1 or the BD2 subfamily. The architecture of the central cavity of the BDs, qualified as "druggable", allows the emergence of these proteins as new promising epigenetic targets. To date, about twenty clinical trials targeting different types of cancer have been initiated for "pan-BET" molecules that target all the members of this family. However, "pan-BET" inhibition is clinically problematic because it impacts many transcriptional pathways and causes the appearance of resistant cells. My thesis project is part of the current challenge is to develop more selective inhibitors, for example towards the BET-BD1 subfamily or the BET-BD2 subfamily or ideally towards one single BD inside the BET family. The development of such "selective epigenetic probes" targeting BET family BDs should allow deciphering their role and mechanism of action in various biological processes. Identifying "drug candidates" should lead to new targeted therapies and overcome the resistances related to the use of pan-BET molecules.

Helicobacter pylori est une bactérie qui colonise les cellules épithéliales gastriques humaines. Une des conséquences de cette infection est l'induction de cancers de l'estomac dans 1 à 3 % des cas, via l'injection d'une cytotoxine appelée CagA qui dérégule les voies de signalisation des cellules cibles. Cette injection, dont le mécanisme est encore inconnu, se fait grâce à un système de sécrétion de type IV (T4SS). Le pilus du cagT4SS est encore mal caractérisé. Les protéines CagI, CagL et CagH sont essentielles à la fonctionnalité du cagT4SS et à la biogenèse du pilus. De plus les trois protéines forment un sous-complexe dont les détails moléculaires n'ont pas encore été élucidés. Par conséquent mes études se sont focalisées sur ces trois protéines, leurs interactions et leur relation structure/fonction. J'ai mis en évidence que CagL interagissait directement avec CagI et CagH avec une affinité de l'ordre du micromolaire et que CagI et CagH n'interagissaient pas entre elles. La caractérisation de ces interactions a permis notamment d'identifier un complexe CagL-CagI. Afin de comprendre les détails structuraux de ce complexe, j'ai entrepris deux études structurales. La première consiste à déterminer les résidus de CagL impliqués dans l'interface d'interaction avec CagI par RMN. La seconde étude se focalise sur la détermination de la structure 3D du complexe CagI-CagL par microscopie électronique. Pour cela j'ai purifié le complexe CagI-CagL, monodisperse et stable en solution. Nous avons collecté des images du complexe par cryoEM et généré des classes 2D. Cette étude a permis pour la première fois de caractériser les interactions entre CagL-CagI-CagH et d'obtenir des informations structurales du complexe CagI-CagL / Helicobacter pylori is a bacterium that colonizes the human stomach in half of the world population. It is estimated that 20% and 3% of patients develop peptic ulcer and gastric cancer, respectively. For these reasons, H. pylori was identified as a group 1 carcinogen by the World Health Organization (WHO) in 1994. The most virulent strains of H. pylori carry a type IV secretion system (Cag-T4SS) responsible for the injection of the oncoprotein CagA into gastric epithelial cells. One remarkable feature of the cagT4SS is its external pilus which composition is not clear. CagL, CagH and CagI proteins are critical components of the Cag-T4SS because these proteins are necessary for CagA translocation and are involved in pilus formation. Moreover CagL forms a sub-assembly with CagI and CagH but the molecular details of the complex are still to be discovered. Our objective is to better understand the molecular basis of CagLIH complex by interaction and structural study. CagL interacts with CagI and CagH with a with Kds of 5 µM. CagI does not interact with CagH. The structural study of CagL/CagI complex has been investigated by a two-pronged approach. First I have purified the CagL/CagI complex and collected cyo-EM micrographs. In parallel I have collected NMR spectra of CagL in the presence of CagI and identify the changes in the spectra to determine the residues involved in the interaction. In this study we have, for the first time, characterize the CagL-CagI-CagH interactions and obtained structural informations of the CagI-CagL complex

La protéine chaperonne CDC48 (Cell division cycle 48) est un acteur important du contrôle qualité des protéines chez les eucaryotes et est associée à divers processus physio(patho)logiques chez les mammifères. En revanche, son rôle au sein du règne végétal a été peu appréhendé. Ce travail de thèse s’inscrit dans l’étude des fonctions de CDC48 chez les plantes et concerne plus particulièrement son implication dans la réponse immunité induite chez le tabac par cryptogéine produite par l’oomycète phytophthora cryptogea.Trois stratégies ont été adoptées. Premièrement, la dynamique d’accumulation de la protéine CDC48 ainsi que les événements intracellulaires sous-jacents à la réponse immunitaire ont été étudiés à la fois dans des cellules de tabac sauvages et des cellules sur-exprimant la protéine CDC48 (lignée CDC48-TAP). Deuxièmement, une liste de protéines interagissant avec CDC48 a été établie suite à des expériences d’immuno-précipitation de CDC48 suivit d’analyses de spectrométrie de masse. Parmi celles-ci, la forme cytosolique de l’ascorbate peroxydase (cAPX), une enzyme impliquée dans la détoxication du H2O2 intracellulaire, a fait l’objet d’une étude ciblée. Enfin, ces travaux ont été complétés par une analyse bio-informatique de l’ensemble des partenaires de CDC48 identifiés chez le tabac et d’établissement du réseau d’interaction protéique de CDC48 chez Arabidopsis thaliana.Les principaux résultats obtenus ont montré que l’activation de la réponse immunitaire s’accompagne de l’induction d’une accumulation des transcrits et la protéine CDC48. De plus, une mort cellulaire précoce a été observée chez les cellules CDC48-TAP, suggérant un rôle de cette dernière dans la régulation de la réponse hypersensible. L’interaction physique entre CDC48 et cAPX a été confirmée par différentes approches. De façon intéressante, il s’est avéré que l’activité et la dynamique d’accumulation de cAPX sont fortement impactées par la surexpression de CDC48. En accord avec ses résultats, le statut rédox s’est également révélé altéré dans la lignée surexpresseur. Enfin, l’analyse bio-informatique du réseau d’interaction protéique de CDC48 a permis de dégager de nouvelles protéines cibles, en particulier celles impliquées dans le métabolisme de la S-adenosylméthionine, une molécule substrat des réactions de trans-méthylation et précurseur de l’éthylène et de la nicotianamine. De plus, cette analyse a confirmé son rôle dans du système de dégradation Ubiquitine/protéasome.Pour conclure, ce travail de thèse apporte de nouvelles informations quant au rôle de CDC48 dans la biologie des plantes. Il indique que celle-ci est mobilisée dans les cellules végétales exprimant une réponse immunitaire et impacte le statut rédox via la régulation du turnover de cAPX. De nouvelles pistes de recherche ont été dégagées, en particulier un rôle probable de CDC48 dans la régulation de la synthèse de la S-adenosylméthionine et de la réponse hypersensible suivant des mécanismes restant à déterminer. / The chaperone protein CDC48 (Cell division cycle 48) is a major regulator of the quality control of proteins and is involved in various cellular processes in animals and yeast. In contrast, the role of CDC48 in plants is poorly known. In the present work, we investigated the function of CDC48 in plant immunity thanks to the cryptogein/tobacco biological model, cryptogein being produced by the oomycete phytophthora cryptogea.Three strategies were carried out. First, the dynamic of accumulation CDC48 together with intracellular events inherent to the immune response were analyzed in both wild-type and CDC48 overexpressing tobacco cells (CDC48-TAP line). Second, a list if CDC48 partners was established based on immunoprecipitation assays followed by mass spectroscopy analysis. Among those partners the cytosolic form of acorbate peroxidase (cAPX), a central enzyme of the regulation of the redox status regulation, has been specifically studied. Finally, a computational analysis of the partner list of CDC48 and the subsequent generation of the protein-protein interaction (PPI) network of CDC48 in Arabidopsis thaliana were undertook.Our data indicated that the activation of the immune response is accompanied by an induction of the accumulation of both CDC48 transcript and protein. In addition, an early and exacerbated cell death was observed in the CDC48-TAP line, suggesting a role for CDC48 in the hypersensitive response. The interaction between CDC48 and cAPX was confirmed by different approaches. Interestingly, the activity of CDC48 and its dynamic of accumulation were strongly impacted in the CDC48 overexpressing line. Accordingly, a dysregulation of the redox status also occurred in this line. Finally, the computational analysis of the CDC48 PPI network highlighted new potential target proteins including proteins involved in the metabolism of S-adenosylmethionine, a substrate molecule of trans-methylation reactions and precursor of ethylene and nicotianamine.To summarize, this work provides new information about CDC48 in plant biology. It indicates that CDC48 is mobilized by plant cells undergoing an immune response and impacts the redox status through the regulation of the cAPX turnover. New research avenues emerged from our study, notably a putative role of CDC48 in the regulation of S-adenosylmethionine biosynthesis and in the establishment of hypersensitive response through process which remain to be investigated

Vivant à des températures supérieures à 80°C, les archées hyperthermophiles ont démontré une capacité étonnante à se remettre de dommages dans leur ADN, suggérant la présence de gardiens du génome particulièrement efficaces. Ces gardiens, des protéines relativement similaires entre archées et eucaryotes, agissent et interagissent dans un ballet savamment orchestré par la cellule. Chez les archées, plusieurs protéines impliquées dans des voies essentielles à la réparation de I'ADN manquent à I'appel. Précédemment au laboratoire un réseau impliquant les protéines de la maintenance génomique de Pyrococcus abyssi a dévoilé de nouvelles interactions protéine-protéine. Décrire l'interaction pour mieux comprendre sa fonction, voici la démarche suivie et présentée dans ce manuscrit pour les duos: PCNA/Mrell-Rad50 et MCM/XPD. Pour la première fois chez Pyrococcus furiostts une interaction physique et fonctionnelle a été démontrée entre PCNA, le maestro de la réplication, et Mrell-Rad50, le complexe de la recombinaison. Pour la seconde étude, la caractérisation de l'hélicase réplicative MCM de P. abyssi a été menée via une approche biophysique basée sur des techniques de fluorescence. Les difficultés rencontrées durant la production de son partenaire potentiel XPD, n'ont toutefois pu permettre la caractérisation de leur interaction. Plus généralement ces interactions s'inscrivent dans un contexte où le couplage de la réplication avec des processus de réparation trouve son importance particulièrement chez les archées de l'extrême, archées qui se révèlent être de passionnants modèles pour l'étude des mécanismes de la maintenance génomique. / Living at temperatures above 80°C, hyperthermophilic Archaea demonstrated amazing capacity to recover from DNA damages, suggesting they arguably have efficient genome guardians. These guardians, proteins which are relatively similar between Archaea and eukaryotes, act and interact like a ballet orchestrated by the cell. Several proteins involved in essential repair pathway in eukaryotes are missing in Archaea. To gain insights into archaeal genome maintenance processes, a previous work proposed a protein-protein interaction network based on Pyrococcus abyssi proteins. Through this network, new interactions involving proteins from DNA replication and proteins from DNA repair were highlighted. To describe interactions for a better understanding of their functions, was the aim of the work presented here for two protein interactions: PCNA/Mrell-Rad50 and MCM/XPD. For the first time in Pyrococcusfuriosus, we demonstrated both physical and functional interplay between PCNA, the replication maestro, and Mrell-Rad50, a complex involved in recombination process. For the second studied interaction, we used a biophysics approach based on fluorescent technics to characterise helicase activity of P.abyssi MCM. As several problems were encountered for XPD production, we did not characterise the helicase interaction. These two interactions are part of a more general context, where combined DNA replication and DNA repair processes could be important, especially for extremophile Archaea, Archaea which are amazing study models for understanding molecular processes ensuring genome integrity.

Chez Cupriavidus metallidurans CH34, le complexe CnrYXH contribue à réguler l'expression des gènes de régulation et de résistance au cobalt et au nickel en fonction de la concentration environnementale de ces cations. La fixation de cobalt ou de nickel sur le domaine périplasmique senseur de CnrX induit des modifications conformationnelles à l'origine de la transduction du signal transmembranaire. Cela conduit à rendre le facteur sigma CnrH disponible pour sa liaison à l'ARN polymérase (ARNP) dans le cytoplasme. Le complexe CnrH:ARNP se fixe alors spécifiquement sur les promoteurs des gènes cnrY et cnrC pour initier la transcription des gènes de régulation (cnrYXH) et de résistance (cnrCBAT). Dans le but de déterminer la nature de ce signal, mon projet de thèse visait à cartographier les interactions protéine:protéine au sein du complexe CnrYXH dans les trois compartiments concernés : le périplasme, la membrane plasmique et le cytoplasme. La documentation des déterminants d'interaction entre CnrX, CnrY et CnrH a permis d'élaborer un modèle structural et fonctionnel pour le complexe CnrYXH et ses homologues soulevant des hypothèses nouvelles sur le fonctionnement du système Cnr. / The CnrYXH complex contributes to regulate the expression of the regulatory genes and resistance genes involved in cobalt and nickel resistance in Cupriavidus metallidurans CH34. The binding of nickel or cobalt to CnrX in the periplasm induces conformational modifications that could trigger transmembrane signal transduction. As a result, CnrH is made available in cytoplasm for binding to RNA polymerase. The CnrH:RNA polymerase complex binds specifically the cnr promoters and initiates transcription of both the regulatory genes (cnrYXH) and resistance genes (cnrCBAT). In order to delineate the mechanism of signal transduction through the membrane, I studied the interactions between the three partners in the different cellular compartments: periplasm, plasmic membrane and cytoplasm. The identification of the interaction determinants between CnrX, CnrY and CnrH allowed us to propose a structural and functional model for the CnrYXH complex and its homologues. This model brings up new hypothesis on the function of Cnr system.

Le Lupus Erythémateux Systémique est une pathologie inflammatoire chronique. L’étiologie de cette maladie auto-immune est encore méconnue bien que certains facteurs génétiques et environnementaux aggravants aient été mis en évidence. Les traitements proposés aux patients ont pour but de réduire les symptômes et aucun remède curatif n’a encore été mis au point. Nous avons observé de forts taux de sCD95L dans le sérum de patients atteints de LES comparé à celui de sujets sains. Nos données indiquent que ce facteur soluble agit comme une cytokine pro-inflammatoire et promeut la transmigration des lymphocytes T CD4+ Th17 dans les organes, au détriment des lymphocytes T régulateurs (Treg). L’accumulation de ces cellules Th17 est responsable du maintien d’une réponse inflammatoire chronique chez les patients lupiques. Nous mettons en évidence qu’il existe une interaction directe entre le récepteur CD95 et la Phospholipase Cγ1, par l’identification du Calcium Inducing Domain impliqué dans ce recrutement. L’identification du couple CD95/CD95L comme acteur aggravant le LES et la mise en évidences des mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents nous ont conduit à l’élaboration de stratégies thérapeutiques innovantes. En collaboration avec les chimistes et modélisateurs de notre Unité, nous avons généré une petite librairie d’inhibiteurs, composée de peptides et peptidomimétiques sélectifs. Parmi ces composés, le TAT-CID est une protéine piège comprenant la zone d’interaction de CD95 (domaine CID des aa 175 à 210) à la PLCγ1. L’injection de ce peptide dans un modèle de souris lupiques restaure la fonction biologique rénale de ces souris et diminue la production d’auto-anticorps (anti-DNA) et de complexes immuns, marqueurs biologiques associés à la progression de la pathologie. En parallèle, le criblage d’une librairie chimique commerciale constituée de médicaments approuvés par la FDA et l’EMA a permis d’identifier un inhibiteur efficace de notre interaction. In vivo, ce composé est capable de réduire drastiquement les signes cliniques de la pathologie lupique. Ces nouvelles données enrichissent notre compréhension du processus mis en place par le système CD95/CD95L dans l’aggravation du LES, et nous permettent de proposer des outils thérapeutiques interessants. Ces molécules pourraient représenter de nouvelles options thérapeutiques originales et attrayantes pour prévenir l’inflammation dans les pathologies inflammatoires chroniques. / Systemic Lupus Erythematosus (SLE) is a chronic inflammatory disease. The etiology of this autoimmune disease is still unknown although some aggravating genetic and environmental factors have been identified. The treatments used for patients are intended to reduce the symptoms and no curative one has been developed yet. We observed high levels of sCD95L in the serum of patients with SLE compared to healthy subjects. Our data indicate that this soluble factor acts as a pro-inflammatory cytokine and promotes the transmigration of CD4 + Th17 T lymphocytes to the detriment of regulatory T lymphocytes (Treg) in the enflammed organs of patients. The accumulation of these Th17 cells is responsible for maintaining a chronic inflammatory response in lupus patients. We show that there is a direct interaction between the CD95 receptor and the phospholipase Cγ1, by the identification of the Calcium Inducing Domain involved in this recruitment. The identification of the CD95/CD95L couple as an aggravating factor in SLE context and the underlying cellular and molecular mechanisms led us to the development of innovative therapeutic strategies. In collaboration with the chemists and modellers of our research Unit, we have generated a small library of inhibitors, composed of selective peptides and peptidomimetics. Among these compounds, TAT-CID is a decoy peptide comprising the interaction zone of CD95 (CID domain 175 to 210 aa) with PLCγ1. Repeated treatments of lupus-prone mice with this peptide restore the biological function of these mice and decrease the production of autoantibodies (anti-DNA) and immune complexes, biological markers associated with the progression of the pathology. In parallel, the screening of a commercial chemical library consisting of FDA and EMA-approved drugs allowed us to identify an effective inhibitor of our targeted interaction. In vivo, this compound is able to drastically reduce the clinical signs of lupus pathology. These new data enrich our understanding of the process implemented by the CD95/CD95L system in the aggravation of SLE, and allow us to propose interesting therapeutic tools. These molecules could represent novel and attractive therapeutic options for preventing inflammation in chronic inflammatory pathologies.

Nous nous sommes intéressés à plusieurs protéines impliquées dans la maladie d’Alzheimer, notamment la protéine FKBP52, la calmoduline et le ROα. Nous nous sommes attachés à apporter quelques éléments de réponse quant à la formation d'un éventuel hétérocomplexe ROα/Ca4CaM/FKBP52. Dans une première partie, nous avons voulu étudier quelques bases moléculaires de l'interaction entre FKBP52 et la Ca4CaM, afin de mieux comprendre la pertinence biologique de cette affinité. Après avoir produit différents domaines de la protéine FKBP52 et la Ca4CaM, différentes techniques d’interaction protéine/protéine ont été utilisées. L'approche protéique de ce travail a été confortée par une approche peptidique. Elles ont permis de cibler le troisième domaine comme lieu de l’interaction. Pour la première fois, il a été totalement attribué par RMN et les sites concernés par l’interaction ont pu être discriminés. Par ailleurs, il a été montré que le premier domaine de FKBP52 pouvait interagir intermoléculairement avec ROα, par un motif en coude β de type II. Le ROα est un facteur de transcription dont l'activité dépend d'un certain nombre de coactivateurs parmi lesquels Ca4CaM. Le peptide issu de la séquence de recrutement de la calmoduline au sein du ROα (séquence 298-310) a fait l’objet au sein du groupe de nombreuses publications. Il a été montré que ce peptide possédait un caractère amyloïde. Bien qu’il n’existe aucun lien apparent entre cette caractéristique et une quelconque pathologie associée, la cinétique de formation des fibres issues de ce peptide dans différentes conditions de pH et de concentrations a été étudiée. / We are interested in several proteins involved in the Alzheimer disease, in particular the FKBP52, calmodulin and ERα. We have provided some answers concerning the formation of a possible ROα/Ca4CaM/FKBP52 heterocomplex. In a first part, we wanted to study the molecular basis of the interaction between FKBP52 and Ca4CaM, to better understand the biological relevance of this affinity. After producing different domains of the FKBP52 protein and Ca4CaM, various techniques such as ITC, SPR, fluorescence or NMR were used. The protein approach of this work was supported by a peptide based study. These approaches have made it possible to target the third domain as the place of interaction. For the first time, the TPR domain was assigned by NMR spectroscopy and the sequences involved in the interaction could be discriminated. Furthermore, it was shown that the first domain of FKBP52 could interact intermolecularly with the ROα, by a type II β-turn motif. ROα is a transcription factor whose activity depends on a number of coactivators including Ca4CaM. The peptide resulting from the recruitment sequence of calmodulin within ROα (sequence 298-310) has been the subject of numerous publications within the group. It has been shown that this peptide has an amyloid character. Although there is no apparent link between this feature and any associated pathology, the kinetics of fiber formation from this peptide under different pH and concentration conditions has been studied.

Les membranes cellulaires sont des systèmes complexes composés de lipides variés qui interagissent avec les protéines pour accomplir une fonction. Leur adressage spécifique dans la cellule est crucial pour le fonctionnement cellulaire. Les vésicules COP (coat protein) sont impliquées dans leur transport dans les premières étapes de la voie de sécrétion. Récemment, une interaction très spécifique a été identifiée entre le domaine transmembranaire de la protéine p24 (p24TMD) abondante dans la membrane des vésicules COP et la sphingomyéline C18:0. Cette spécificité a été identifiée dans le cas d’interaction protéine-protéine et protéine-acide nucléique comme impliquée dans la régulation de fonctions cellulaires, C’est pourquoi nous avons décidé d'étudier sur cette interaction. A cet effet, le p24TMD a été obtenu par synthèse chimique et sa structure étudiée par RMN du solide en présence de la sphingomyèline avec pour but ultime de comprendre la fonction. / Cell membranes are complex systems composed of variety of lipids that interacts with proteins to trigger cellular function. The delivery of these lipids to the right compartment is crucial for cells to work efficiently. The coat protein (COP) complex vesicles are involved in lipids traffic in the early stages of the secretory pathway. Recently, a highly specific interaction has been found between the transmembrane domain of p24 protein (p24TMD) abundant in COPI membrane and sphingomyelin C18:0. As such highly specific interaction have been reported for protein-protein and protein-nucleic acid interactions to be involved in regulation of cell functions, we decide to investigate this specific interaction. The p24TMD was obtained chemically and investigated by solid state NMR in presence of sphingomyelin with the ultimately goal to understand the function behind.