Les protéines synthétisées et sécrétées par les bactéries jouent des rôles importants pour leur survie. Les bactéries à Gram négatif ont développé des voies de sécrétion en tant qu'armes principales pour transporter des facteurs de virulence dans l'environnement extracellulaire ou dans des cellules hôte. L'un de ces systèmes, le T9SS a été principalement étudié chez l'agent pathogène oral Porphyromonas gingivalis et chez la bactérie mobile Flavobacterium johnsoniae. Un autre complexe, le T2SS est le principal déterminant de la virulence de la bactérie Pseudomonas aeruginosa, un agent pathogène de la fibrose kystique. Dans le cadre de ma thèse, j'ai résolu la structure atomique de plusieurs composants centraux du T9SS et du T2SS. Concernant le projet T9SS, j'ai essayé de cristalliser le domaine cytoplasmique de GldL de F. johnsoniae. La co-cristallisation de GldL avec des Nbs a été réalisée sans succès. Néanmoins, les structures cristallines de deux nanobody contre GldL ont été résolues par remplacement moléculaire. De plus, j'ai également travaillé sur la protéine PG1058 de P. gingivalis. J'ai résolu sa structure par diffraction anomale à la longueur d’onde du selenium. Concernant le projet T2SS, je me suis concentré sur la partie N-terminale de XcpQ, une sous-unité de la sécrétine. J'ai résolu la structure cristalline de XcpQN012 seul et en complexe avec le nanobody vhh04 à une résolution de 2,98 Å et de 2,9 Å, respectivement. Enfin, j'ai participé à la détermination structurale de TssK, un composant de plaque de base du système de T6SS et déterminer la structure cristalline d'un nanobody contre le domaine périplasmique de PorM. / Proteins synthesized and secreted by bacteria serve many important roles in their survival. In particular, Gram-negative bacteria have evolved secretion pathways as the main weapons for transporting virulence factors into target cells or into the extracellular environment. One of these systems, the type IX secretion system (T9SS) or the Por secretion system, has been studied mainly in the oral pathogen Porphyromonas gingivalis and the gliding bacterium Flavobacterium johnsoniae. Another complex, the type II secretion system (T2SS) is the main determinant of the virulence of Pseudomonas aeruginosa, a cystic fibrosis pathogen. In my PhD thesis, I solved the atomic structure of several core components of both T9SS and T2SS.For the T9SS project, I tried to crystallize the cytoplasmic domain of GldL from F. johnsoniae. The co-crystallization of GldL with Nbs was unsuccessfull. The crystal structures of two nanobodies against GldL were solved by molecular replacement. I also worked on the PG1058 protein of P. gingivalis. I obtained crystals of the selenomethionine-derivatized PG1058 OmpA_C-like domain that diffracted up to 1.55 Å, and solved its structure by single-wavelength anomalous diffraction. For the T2SS project, I focused on the N-terminal part of XcpQ, a subunit of the secretin. I solved the crystal structure of XcpQN012 alone and in complex with nanobody vhh04 at a resolution of 2.98 Å and 2.9 Å, respectively. In addition, I also took part in the structural determination of the base plate component TssK of the T6SS and determined the crystal structure of one nanobody (vhh19) against the periplasmic domain of PorM.

Les anticorps sont des molécules de reconnaissance du non-soi permettant de distinguer spécifiquement des marqueurs antigéniques appelés épitopes. Deux types d’anticorps ont été découverts jusqu’à présents : les anticorps « classiques » et les anticorps de camélidés, également appelés nanobody. Cette thèse porte sur des études structurales de fragments d’anticorps d’intérêt thérapeutique et biotechnologique. Au cours d’un premier volet, j’ai résolu la structure par cristallographie aux rayons X du fragment d’un anticorps d’intérêt thérapeutique, MIC12, à une résolution de 1,5 Å. Dans le but de résoudre la structure des complexes de MIC12 avec des protéines homologues du CMH de classe I, j’ai obtenu des cristaux diffractant à une résolution allant jusqu’à 7 Å. En parallèle, des analyses par diffusion de rayons X aux petits angles (SAXS) combinées à des prédictions d’interaction par docking ont été conduites afin d’obtenir une première description de la région globale d’interaction de MIC12 sur l’une de ses cibles. Concernant le second volet, 4 nanobody ont été obtenus contre la protéine périplasmique PorM (pPorM) du système de sécrétion de type 9 de Porphyromonas gingivalis. J’ai résolu la structure par cristallographie du nanobody nb02, à une résolution de 1,5 Å. Leur utilisation comme chaperonne de cristallisation m’a permis de résoudre la structure de la partie N-terminale de pPorM. J’ai également mené une étude par SAXS de la protéine pPorM entière. L’ensemble des résultats que j’ai obtenu par cristallographie et par SAXS, combinés aux résolutions des structures des autres domaines de pPorM, ont permis de proposer un modèle structural de la protéine pPorM entière. / Antibodies are non-self recognition molecules wich help to specifically distinguish antigenic markers called epitopes. Two types of antibody were discovered so far: “classic” antibodies and camelid antibodies, also called nanobodies. This PhD deals with structural studies of antibodies fragments of therapeutic and biotechnological interest. During the first part, I solved the structure of the therapeutic antibody targeting homologous proteins of the MHC class I, MIC12, using X-ray crystallography at a resolution of 1.5 Å. In order to solve the structure of the complexes of MIC12 with its MIC antigens, I obtained crystals of the complexes diffracting at a resolution of up to 7 Å. In parallel, analyses by Small Angles X-ray Scattering (SAXS) combined with in silico docking predictions were led to obtain a first description of the global binding region of MIC12 on one of its targets. Concerning the second part, 4 nanobodies were obtained against the periplasmic protein PorM (pPorM) of the secretion system type 9 from Porphyromonas gingivalis. I solve the structure of the nanobody nb02, at a resolution of 1.5 Å. Their use as chaperones of crystallization helped me to solve the structure of the N-terminal part of pPorM. I also conducted a study by SAXS of the whole pPorM protein. All these results, obtained by crystallography and SAXS studies, combined with the solving of the structures of the other domains of pPorM, made it possible to propose a structural model of the entire pPorM protein.