Les potentiels daction neuronaux sont suivis dune post-hyperpolarisation qui est médiée par les canaux K+ Ca2+-dépendant de faible conductance (canaux SK). Cette post-hyperpolarisation joue un rôle important dans la régulation de lexcitabilité neuronale et les agents modulant lamplitude cette post-hyperpolarisation possèdent un intérêt thérapeutique potentiel (schizophrénie, maladie de Parkinson, maladie dAlzheimer, épilepsie,). Dans un premier temps, cette étude pharmacochimique de la N-méthyl-laudanosine (NML) a permis de mettre en évidence un composé tertiaire possédant une affinité significative vis-à-vis des canaux SK. Cette observation a initié la recherche de bloqueurs non quaternaires des canaux SK. Dans cette seconde partie, deux groupes de composés ont été préparés et testés. Dune part, des bis-isoquinoliniums ont montré des affinités 50 x plus élevées que celle de la NML. Dautre part, la préparation et la résolution de bis-1,2,3,4-tétrahydroisoquinoléines a permis dobtenir un stéréoisomère 4 x plus affin que la NML. Ce composé tertiaire a été caractérisé sur le plan chimique et physico-chimique (cristallographie RX, lipophilie et pKas) et étudié dans un modèle comportemental chez le rat. Sur base des premiers résultats comportementaux, un effet central a effectivement été observé.

La plasmodione est une benzylmenadione (bMD) qui a été désignée comme inhibiteur subversif de flavoenzymes. Ces enzymes utilisent FAD comme co-facteur et sont impliquées dans de nombreux processus biologiques, et notamment dans le maintien de l’homéostasie redox par les systèmes thiorédoxine et glutathion. La plasmodione présente une forte activité contre P. falciparum in vitro, elle est actif sur tous les stades asexués, préférentiellement sur les stades anneaux, avec une vitesse d’élimination des parasites très rapide. Mon objectif a été de tester sa capacité à bloquer la transmission du parasite murin au moustique et de contribuer à déterminer son mode d’action. Pour ce faire, j’ai dans un premier temps mis au point de nouveaux protocoles. Mes résultats ont démontré que (i) la plasmodione réduit le développement du parasite in vivo et limite la transmission du parasite au moustique en agissant sur tous les stades parasitaires sexués infectieux pour le moustique ; (ii) qu’un dérivé de la même famille, plus soluble, est beaucoup plus efficace, notamment sur les stades sexués et la transmission ; (iii) que lorsqu’ils sont délivrés directement au moustique, il n’y a aucun effet du bleu de méthylène ou de la plasmodione sur la survie des moustique ; (iv) enfin en utilisant des parasites invalidés pour la GR, la GS, la γGCS ou la GluPho, mes résultats suggèrent que le modèle d’action proposé des bMDs est à revoir, et que d’autres flavoenzymes pourraient être la cible. / Plasmodione is a benzylmenadione, synthetized as a flavoenzyme inhibitor. These enzymes use FAD as a cofactor and are involved in numerous biologic processes, including the regulation of the redox equilibrium through thioredoxin and glutathione metabolisms. Plasmodione is very efficient in vitro against all stages of the human parasite P. falciparum, especially on ring stages, and is a fast killer. The aims of my PhD were to monitor the ability of Plasmodione to block parasite transmission to mosquitoes and to characterized its mode of action. For that, I had to implement new protocols. My results showed (i) that Plasmodione decrease both the parasite development in vivo and its transmission to mosquitoes while acting on every sexual stage infectious for the mosquito. (ii) A derivative from the same chemical family, more soluble, is more efficient than Plasmodione, especially on asexual stages and on transmission. (iii) When compounds are directly deliver into mosquitoes, neither methylene blue or Plasmodione have an effect on the survival. (iv) Finally, the use of knock out parasites for the GR, GS, γGCS or GluPho genes suggest that the proposed mode of action of the benzylmenadiones has to be corrected and other flavoenzymes could be targeted rather than GR.

Cette thèse par articles se compose de trois chapitres. Le premier chapitre traite principalement de l’urbanisation. Il apporte un éclairage sur l’histoire des villes ainsi que sur les évolutions futures attendues. Ainsi, cet aperçu permet de comprendre les grands enjeux pour les décideurs publics concernés par les problèmes de congestion, de pollution, d’étalement urbain, etc. Les phénomènes d’urbanisation comme l’étalement urbain accentuent les enjeux de financement des nouvelles infrastructures de réseaux de télécommunications dans les zones rurales impactées par la hausse du taux d’urbanisation. Les problématiques spécifiques au secteur des transports trouvent aussi leur transposition dans le domaine des réseaux de télécommunications. Un certain nombre d’enseignements issus des politiques de transport peuvent donc être tirés pour la régulation des télécommunications. Le deuxième chapitre vise à répondre à la problématique du financement de nouvelles infrastructures de réseaux. Pour cela, trois essais sont proposés. Dans le premier essai, il est démontré que la menace crédible par l’État du déploiement d’une nouvelle infrastructure de réseaux peut inciter les acteurs privés à investir dans de nouvelles technologies de réseaux. Cette politique incitative n’est pas suffisante. Elle doit s’accompagner d’une politique de régulation de l’accès. Dans le deuxième essai, il est notamment démontré que le prix de l’accès aux infrastructures de réseaux doit intégrer une prime de risque afin que les acteurs privés soient totalement rémunérés pour le risque d’investissement et qu’ils continuent d’être incités à investir dans le futur. Le cadre conceptuel appliqué au marché du Qatar permet d’estimer la prime de risque selon divers scénarii. Enfin, le troisième essai propose une nouvelle approche de régulation pour traiter de la Neutralité du Net. En particulier, il est démontré que des pauses réglementaires (regulatory holidays en anglais) des règles de la Neutralité du Net pourraient s’avérer utiles. En effet, une pause réglementaire de certains principes stricts de la Neutralité du Net permettrait à un opérateur de vendre, pour une période limitée, des capacités supplémentaires aux fournisseurs de contenus et services. A l’issu de cette période, la capacité supplémentaire du réseau pourrait être réallouée à l’ensemble des services Internet soumis au régime du Best-Effort. Ainsi, il est démontré que cette régulation permettrait à la fois d’inciter les fournisseurs d’accès à Internet à investir mais aussi d’assurer une qualité de service relative constante sur Internet. Le troisième chapitre traite de l’effet des bloqueurs de publicités sur le marché de l’Internet. Le modèle théorique met en évidence les effets opposés de la publicité sur les réseaux de télécommunications : la publicité congestionne les réseaux mais permet également de promouvoir la diversité des contenus proposés aux consommateurs. Ainsi, il est démontré que le fournisseur d’accès à Internet peut être incité à intégrer un bloqueur de publicités, ce qui est sous certaines conditions socialement souhaitable du point de vue du bien-être collectif. / This PhD thesis consists of three chapters.The first chapter deals with urbanization. A brief history and forecast of cities are highlighted. This overview explains current and upcoming issues in cities, such as congestion, air pollution, urban sprawl, etc. Urban sprawl, among other things, accentuates the question of how to finance network infrastructures such as telecommunications networks at the local loop level in sparsely populated areas. Specific urban policies can be transposed to telecommunications. Some lessons are valuable to regulate this sector.The second chapter is focuses on funding new telecommunications networks. Three articles are put forth. In the first one, it is shown that the credible threat of a State-owned network can be an incentive for private players to invest in a next-generation access. This incentive regulation, however, does not suffice. It should be accompanied by dedicated access regulation. In the second article, it is shown that the regulated access price must include a risk premium to compensate the incumbent for the investment risk of asymmetric regulation. The proposed theoretical framework applies to the Qatari fixed market. Finally, in the third article, a new regulatory approach is put forth to address the issue of Net Neutrality, in particular, regulatory holidays of Net Neutrality rules can be relevant. This innovative approach would allow an Internet Service Provider, to sell, for a given time period, additional bandwidth to content and service providers. At the end of the period, additional bandwidth could be re-allocated to the Open Internet that functions under the Best-Effort regime. Hence, it is shown that this regulatory approach could be an incentive for Internet service providers to invest in more bandwidth but it would also guarantee, in the long run, a given level of quality of service for Internet services.The third chapter deals with the effect of ad blocking on the Internet. The proposed theoretical model highlights the opposite effects of ad blocking on telecommunications networks: on the one hand, ad blocking reduces network congestion, on the other hand, ad blocking increases available content diversity over the Internet. In consequence, Internet service providers have an incentive to integrate an ad blocker, which can be welfare enhancing under certain specific conditions.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) constituent la plus grande famille de protéines membranaires du génome humain. Ils transmettent les signaux extracellulaires provenant de plusieurs stimuli comme les odeurs, les ions, les hormones et les neurotransmetteurs, à l'intérieur des cellules. En se liant aux RCPGs, ces molécules contribuent à la stabilisation des changements conformationnels activateurs qui se propagent jusqu'au domaine intracellulaire des récepteurs. Ces derniers engagent ensuite un ou plusieurs effecteurs, comme les protéines G hétérotrimériques et les β-arrestines (βarrs), qui activent une cascade d'événements moléculaires menant à la réponse cellulaire.Récemment, la publication de structures cristallines de RCPGs liant des ligands diffusibles a offert une opportunité de raffiner à une résolution atomique les modèles des mécanismes de transduction des signaux. Dans la première partie de cette thèse, nous avons donc exploré les déterminants de la signalisation du récepteur prototypique β2-adrénergique (β2AR), induite par les β-bloqueurs. En ne tenant compte que de leur efficacités sur le β2AR dans les voies de l'adénylate cyclase (AC) et des protéines kinases activées par les facteurs mitogéniques (MAPK), les β-bloqueurs peuvent être classés en 3 groupes distincts (agoniste inverse AC / agoniste MAPK, antagoniste neutre AC / agoniste MAPK et agoniste inverse AC / agoniste inverse MAPK). Afin de déterminer le lien entre leur efficacité et leur mode de liaison, nous avons réalisé des expériences d'arrimages moléculaires in silico entre des β-bloqueurs de chacun des groupes et la structure cristalline du β2AR liée au carazolol. De manière intéressante, les ligands à l'intérieur d'un groupe partagent un mode de liaison, alors que ceux des ligands entre les groupes divergent, suggérant que le mode de liaison des β-bloqueurs pourrait être utilisé pour prédire leur l'efficacité. En accord avec cette hypothèse, nous avons prédit et confirmé l'efficacité agoniste MAPK du carazolol, un inverse agoniste AC du β2AR se liant au récepteur de manière similaire au groupe inverse agoniste AC / agoniste MAPK. De manière intéressante, le groupement aryl des ligands agonistes inverses agonistes AC / agoniste MAPK, le seul groupement chimique variable de ce groupe, est prédite pour lier la région des 3e et 5e hélices transmembranaires (TM3 et TM5). Nous avons donc émis l'hypothèse que cette région pourrait être un déterminant de l'efficacité de ces ligands. En accord avec cette dernière, la mutation de 2 résidus (T118I, S203A) localisés proches du site de liaison des groupements aryls des β-bloqueurs, prévient l'efficacité agoniste inverse de l'ICI-118551 sur la voie de l'AC sans affecter l'efficacité d'un agoniste, indiquant que cette région est importante pour la transmission de l'effet agoniste inverse, du moins sur la voie de l'AC. Les βarrs sont des protéines d'échafaudage qui coordonnent la formation de complexes avec plusieurs dizaines d'effecteurs de signalisation. Originalement identifiées pour leur rôle dans la désensibilisation et l'internalisation des RCPGs, elles sont aussi d'importants effecteurs de la signalisation des RCPGs indépendante des protéines G hétérotrimériques. Cependant, contrairement aux protéines G hétérotrimériques, il n'existe que peu d'outils pour les étudier. Ainsi, la deuxième partie de la thèse est dédiée au développement d'outils pour l'étude des βarrs. À cette fin, nous avons d'abord tenté de transposer une méthode de mesure de l'interaction entre 2 protéines par la technologie de transfert d'énergie de bioluminescence par résonance (BRET) en microscopie et chez des souris transgéniques afin de mesurer de manière subcellulaire et dans un contexte natif l'engagement de la βarr à des RCPGs. Ainsi, nous avons établi les preuves de principe que le BRET peut être utilisé pour localiser l'interaction entre la βarr et le récepteur de la vasopressine de type 2 (V2R) sur une cellule au microscope et pour détecter l'interaction entre la βarr et le β2AR sur des tissus de souris transgéniques exprimant ces protéines fusionnées avec des partenaires BRET. Finalement, il n'existe aucun inhibiteur pharmacologique ciblant les βarrs. Ainsi, grâce à la combinaison d'approches de criblage virtuel sur un modèle de la structure des βarrs et d'essais de validation cellulaire, nous avons développé un inhibiteur pharmacologique des βarrs. À l'aide de cet outil, nous avons confirmé l'implication des βarrs dans l'activation des MAPK par le V2R, mais aussi montré un nouveau rôle des βarrs dans le recyclage du β2AR. Les connaissances et outils développés dans cette thèse permettront de mieux comprendre les déterminants moléculaires de la signalisation des RCPGs et entre autres, grâce à des nouvelles approches pour étudier le rôle cellulaire et physiologique des βarrs. / G Protein-Coupled Receptors (GPCR) are members of the largest family of membrane protein in the human genome. They transduce the signal from a variety of stimuli like odors, ions, hormones and neurotransmitters, inside the cells. By binding directly to the receptors, these molecules stabilize activating conformational changes that are allosterically propagated through transmembrane to intracellular domains. Effectors like heterotrimeric G protein and β-arrestins (βarrs) are then engaged by activated receptors and trigger a cascade of signalling events leading to a cellular response. Recently, the resolution of the crystal structure of GPCR that bind to freely diffusible ligands provided the opportunity to refine at an atomic level the models describing the mecanisms of receptor signal transduction. In the first section of this thesis, we have explored the determinants of the prototypical β2-adrenergic receptor (β2AR) signalling induced by β-blockers. Given their efficacy on Adenylate Cyclase (AC) and Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) pathways, β-blockers can be classified within 3 signalling groups (AC inverse agonist / MAPK agonist, AC neutral antagonist / MAPK agonist and inverse agonist for AC and MAPK). In order to gain insight on the relation between their efficacy and binding mode, we performed in silico binding experiments between β-blockers from each group and the β2AR crystal structure bound to carazolol. Interestingly, ligands within a group share similar binding mode in contrast to those of different groups, suggesting that β-blockers binding mode could be used to predict their efficacy. In accordance to this hypothesis, we have predicted and confirmed that carazolol, an AC inverse agonist that bind to β2AR in a similar way than the AC inverse agonist / MAPK agonist group, is indeed an agonist for MAPK pathway. Moreover, aryl chemical function from AC inverse agonist / MAPK agonist ligands, barely the only variable structure feature of this group, was predicted to bind β2AR nearby the transmembrane helices 3 and 5 (TM3 and TM5). We thus have predicted that this region would be a determinant of the AC inverse agonist / MAPK agonist ligand efficacy. Accordingly, we found that mutation of 2 residues (T118I, S203A) close to the aryl moiety binding site prevents inverse agonist efficacy of ICI-118551 on AC pathway, without affecting agonist efficacy, indicating that this receptor region is important for the efficacy of these group of β-blockers, at least on AC inverse agonism.βarrs are scaffolding proteins that coordinate protein complex formation with dozen of signalling effectors. First identified for their role on GPCR desensitization and internalization, βarrs are also an important heterotrimeric G protein independent GPCR signalling effectors. However, in contrast to heterotrimeric G protein, only a few tools are available for their study. Thus, the second section of this thesis aim at developing tools for the study of βarrs. For this purpose, we had attempted to transpose a method to measure protein-protein interaction that use Bioluminescence Resonance Energy Transfer (BRET) technology, in microscopy and in transgenic mice, in order to detect subcellular localization and in a native context the engagement of βarr to RCPGs. Thus, we have established a proof of principle that BRET can be combined with microscopy to locate an interaction between βarr and the type 2 vasopressin receptor (V2R) within a cell. Moreover, we have established a second proof of principle that we can detect βarrs recruitment to β2AR on cells extracted from tissues of transgenic mice expressing these proteins fused to BRET partner. Finally, there is no pharmacological inhibitor of βarrs. Thus, using a combination of virtual screening and cellular validation approches, we have developed the first pharmacological βarrs inhibitor. With this novel tool, we have confirmed the implication of βarrs in V2R-mediated MAPK activation, but also showed a new role of βarrs in β2AR recycling.The finding and the tools presented in this thesis should allow to better understand the molecular determinants of GPCR signalling, and among other things, by proposing new tools to study βarrs cellular and physiological roles.

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