Au cours des 30 dernières années, l'implantation industrielle des technologies de culture végétale s'est avérée inefficace. Cela s'explique en partie par le fait que les conditions de croissance de ces cellules ne sont pas optimales. Afin de déterminer les conditions optimales de culture, il faut d'abord modéliser la cinétique de croissance. Mais les modèles déjà existants ne sont cependant pas au point pour expliquer adéquatement toute la complexité de la croissance cellulaire. De plus, l'analyse de plusieurs variables est nécessaire pour bien comprendre cette complexité. Le premier objectif de cette maîtrise consiste à développer une plateforme à haute capacité analytique permettant d'effectuer le suivi de plusieurs cultures cellulaires. Cette plateforme est composée de 9 minibioréacteurs incorporés dans un robot pipetteur fredom Evo [indice supérieur Copyright] (TECAN). En plus de prélever de façon aseptique et automatique les cultures cellulaires, ce robot permet l'analyse en duplicata de 7 variables de croissance : le sucre total, le glucose, le phosphate, le nitrate, l'ammonium, la biomasse et le compte cellulaire. Les méthodes d'analyse sélectionnées sont simples, rapides, peu dispendieuses et nécessitent un faible volume d'échantillonnage. Pour chaque échantillon, seulement 400 [mu minuscule]L sont nécessaires pour effectuer l'analyse des 7 variables en duplicata. Pour 9 cultures, cela donne un total de 126 analyses. De plus, la séquence d'analyse ne prend qu'une heure à effectuer. Cette plateforme permet de tester et suivre différentes conditions de cultures en peu de temps, avec peu de matériel et main d'oeuvre. Cela a permis d'obtenir rapidement plusieurs suivis de culture qui ont servi à élaborer un modèle cinétique de croissance cellulaire. L'élaboration d'un modèle de croissance correspond au second objectif de cette maîtrise. Le modèle développé est de type ségrégué et non structuré. Plutôt que d'être basés sur des rendements constants (nutriment/biomasse), ce modèle utilise les ratios stoechiométriques des bilans de masse pour estimer la consommation de nutriments et la biosynthèse de produits. Ceci permet d'estimer l’effet de la concentration intracellulaire des différents substrats sur la cinétique de croissance. Le modèle cellulaire sélectionné pour tester la plateforme est une lignée de cellules d'Eschscholtzia californica (Pavot de la Californie) qui a été dédifférenciée et mise en suspension. Cet organisme a la capacité de produire la sanguinarine, un alcaloïde prometteur pour le traitement de plusieurs cancers. Ce modèle a démontré que les concentrations optimales d'absorption des différents substrats sont supérieures à 19 mM pour le glucose et le nitrate, à 1,9 mM pour le phosphate et à 8 mM pour l'ammonium. Ces valeurs optimales représentent les concentrations pour lesquelles on obtient plus de 95 % de la vitesse maximale ([mu minuscule] max) des réactions d'entré des nutriments dans la cellule.

La contraction musculaire est initiée par des relâchements massifs de calcium intracellulaire après stimulation par le motoneurone. Le couplage entre la stimulation neuronale et la libération de calcium dépend du complexe de relâchement du calcium (CRC), et est réalisé dans un compartiment particulier des cellules musculaires : la triade. Les triades sont formées par une apposition de trois systèmes membranaires, deux citernes terminales du réticulum sarcoplasmique qui encadrent un tubule transverse, qui est une invagination de la membrane plasmique. Toutes les protéines du CRC sont exclusivement localisées à la triade, cependant les mécanismes de formation des triades et d'adressage des protéines du CRC dans ce compartiment spécifique sont encore largement inconnus. Au niveau de la triade, des points de contacts réguliers avec les microtubules ont été observés, et la triadine, une protéine du CRC, a été proposée comme pouvant servir de lien entre les microtubules et les autres protéines du CRC.L'objectif de ce travail est d'étudier les mécanismes à l'origine de l'organisation des membranes de la triade, de la localisation des protéines du CRC, ainsi que l'implication des microtubules dans ces processus. Nous nous sommes intéressés au rôle de deux protéines associées aux microtubules, Climp63 et MAP6. Des travaux de microscopie ont également permis de caractériser le comportement de chimères fluorescentes de triadine exprimées dans des myotubes de souris différenciés en culture.Climp63 en association avec la triadine, forme un lien entre les triades et le réseau microtubulaire. Cependant, la relation fonctionnelle entre le réseau de microtubules et le relâchement de calcium reste complexe à envisager. Si l’étude d’un modèle animal montre clairement que l’absence de la protéine MAP6 affecte la force musculaire, il n’a pas été possible de montrer que ce défaut est sous-tendu par un dysfonctionnement des microtubules. L’étude de la mise en place des triades a révélé que les microtubules participent à cette organisation, en supportant la mobilité des triades en cours de positionnement dans la fibre musculaire. Enfin, nous avons pu montrer que l’adressage de la triadine à la triade se fait par une diffusion de la protéine au sein du RS, et une rétention dans la citerne terminale grâce à un mécanisme complexe, potentiellement indépendant de RYR1, et nécessitant à la fois les domaines lumenal et cytosolique de la protéine. / Muscle contraction is initiated by massive intracellular calcium releases after motoneuron stimulation. The coupling between neuronal stimulation and calcium release depends on the calcium release complex (CRC), and takes place in a very special compartment of muscle cells : the triad. Triads are formed by the apposition of three membrane systems, two terminal cisternae of the sarcoplasmic reticulum, on each side of a transverse tubule, which is an invagination of the plasma membrane. All CRC proteins are exclusively localized at the triads, however the mechanisms leading to triad formation, and CRC protein targeting at this special compartment are still largely unknown. At the triads, regular cross-talks with microtubules were observed, and triadin, one of the CRC protein, was proposed to serve as a link between microtubules and the other CRC proteins.The goal of this work is to study the mechanisms leading to the organization of triad membranes, and to triad CRC proteins targeting, as well as the involvement of microtubules in these processes. We focused our interest on the role of two microtubule-associated proteins, Climp63 and MAP6. Microscopy studies allowed us to characterize the behaviour of fluorescent triadin chimeras expressed in mouse myotubes, differentiated in culture.Climp63 when associated to triadin forms a link between triads and microtubules. However the functional relationship between microtubules and calcium releases remains complex to consider. Even if the study of an animal model shows clearly that the lack of MAP6 protein affects muscle force, we were not able to show that this defect depends on microtubule dysfunction. The study of triad set up revealed that microtubules participate in that organization, by sustaining triads mobility during positioning in the muscle cell. Finally we were able to show that triadin targeting to triads is done by diffusion of the protein in the SR membrane, and retention in the terminal cisternae thanks to a complex mechanism. This mechanism could be independant of RyR1, but needs the lumenal and cytosolic domains of the protein.

La plus grande famille de récepteurs membranaires est constituée par des récepteurs à sept domaines transmembranaires couplés aux protéines G (RCPG). Ces récepteurs sont impliqués dans un grand nombre de réponses cellulaires physiologiques et pathologiques et représentent la ciblé de une grande majorité des produits thérapeutiques. La fonction d’un récepteur est déterminée par la quantité de récepteur fonctionnel à la surface cellulaire, qui dépend de différents paramètres comme le niveau de biosynthèse, l’export vers la surface cellulaire à partir de stocks intracellulaires, l’endocytose et les modifications post-transcriptionelles (ex. phosphorylation). Le nouveau concept d’export régulé pour les RCPG présent l’importance physiologique de la rétention de récepteurs, leur relargage, leur interaction avec les partenaires chaperonnes et les escortes. Les études présentées ici concernent les mécanismes d’export régulé de deux RCPG, le récepteur métabotropique de l’acide γ-amino butyrique (GABAB) et le récepteur de chimiokines CC 5 (CCR5). GABAB est un récepteur constitué de deux sous-unités GB1 et GB2 et CCR5 est probablement un homo-dimer. GB1 ainsi que CCR sont retenus dans des compartiments intracellulaire (RE et appareil Golgi) d’où ils sont relâchés en réponse à un signal extern (CCR5) ou/et en interagissant avec protéines d’escorte (comme CD4 pour CCR5 et GB2 pour GB1). L’objectif de ces études était de comprendre le mécanisme de rétention de ces récepteurs et leur régulation. Dans ce contexte, nous avons déterminé en utilisant des approches biophysiques et biochimiques que ces récepteurs interagissent de façon spécifique avec les membres de Prenylated Rab Acceptors Family (PRAF). Ces protéines sont résidentes dans le RE (PRAF2 et PRAF3) et dans le appareil Golgi (PRAF1) où elles fonctionnent comme de gatekeepers pour les récepteurs. Nous avons pu démontrer que PRAF2 interagie de manière spécifique avec des motifs de rétention connus pour leur implication dans la rétention de récepteurs. Cette interaction détermine une rétention au niveau de RE donc régule de façon négatif l’export vers la membrane cellulaire. Dans le cas de récepteur GABAB, l’interaction de GB2 avec GB1 permet la libération de GB1 de sa rétention par PRAF2 par simple compétition. La modification de l’équilibre stoichiométrique entre les gatekeepers PRAF et les protéines d’escorte pour les récepteurs induit des modifications de la fonction du récepteur in vitro et in vivo. Les PRAFs sont ubiquitaires et peuvent interagir avec plusieurs RCPG représentant dans ce cas des régulateurs majors de la fonction de RCPG dans des conditions physiologiques et pathologiques. / The largest family of membrane receptors is constituted by conserved seven-membrane domain spanning receptors, the G-protein coupled receptors (GPCRs). They are involved in numerous cell responses and diseases thus being a major drug target. Receptor function is determined by the amount of active receptors at the cell surface, which depends on various parameters, such as the biosynthetic rate, the export to the cell surface from internal stores, the endocytosis and post-transcriptional modifications (i.e. phosphorylation). Only recently, the importance of the regulated export has emerged, shedding new light on the physiological role of receptor retention, release, chaperoning and escorting. This work concerns the regulated export mechanisms of two members of the GPCRs family, the chemokine receptor 5 (CCR5) and the metabotropic receptor of the g amino butyric acid (GABAB). Whereas CCR5 is likely a homo-dimer of 2 identical protomers, GABAB is an obligatory hetero-dimer of 2 distinct subunit known as GB1 and GB2. Both CCR5 and GB1 are retained in intracellular compartments (the ER and the Golgi) from which they are released in response to external signals (CCR5) and/or interaction with “private escort proteins” (CD4 for CCR5 and GB2 for GB1). The main goal of our work was to understand the mechanism of retention of these receptors and its regulation. In this context, we determined using biochemical and biophysical approaches that these GPCRs specifically interact with the members of the Prenylated Rab Acceptor Family (PRAF). These proteins are resident either in the ER (PRAF2 and PRAF3) or in the Golgi apparatus (PRAF1) where they function as receptor gatekeepers. Indeed, we could document for PRAF2 that this protein likely interacts directly with previously identified receptor retention motifs and inhibits receptor egress from the ER and subsequent trafficking to the plasma membrane. In the context of the GABAB receptor, PRAF2-dependent retention of GB1 can be overridden by GB2 via simple competition. Perturbing the stoichiometry of PRAF gatekeepers respective to that of receptors significantly perturbs receptor function both in vitro and in vivo. Because PRAFs are ubiquitous and seem to interact with many other GPCRs, they might represent major regulators of receptor function both in physiological and pathological conditions.

Les cellules endothéliales cornéennes (CEC) jouent un rôle essentiel pour le maintien de la transparence de la cornée. Cependant, chez l’homme, elles sont incapables de proliférer en raison d’un arrêt de leur cycle cellulaire en phase G1, ce qui rend la couche endothéliale cornéenne particulièrement vulnérable. La délivrance de molécules thérapeutiques (gènes ou médicaments) représente une solution prometteuse pour maintenir la viabilité des CEC. Néanmoins, la difficulté majeure de cette technique repose sur le fait de traverser la membrane cellulaire, normalement imperméable aux molécules de grande taille. Plusieurs techniques de délivrance de molécules ont déjà été testées sur le tissu cornéen mais aucune d’entre elles ne donnent de résultats suffisamment probants pour être utilisée en applications cliniques. L’objectif de cette thèse est d’adapter et de développer une nouvelle technique de délivrance intracellulaire de molécules, basé sur une perforation cellulaire via un phénomène photoacoustique induite par l’activation de nanoparticules de carbone par laser femtoseconde, sur un modèle d’endothélium cornéen in vitro et ex vivo / Corneal endothelial cells (CEC) are essential for corneal transparency. However, on humans, they are unable of proliferation owing to its arrest of G1 phase of the cell cycle, making corneal endothelial monolayer particularly vulnerable. The gene and drug delivery represents a promising solution to maintain CEC viability. Unfortunately, the major difficulty of this technique is the transport across the cell membrane, normally impermeable to high-size molecules. Several techniques of molecules delivery have already been tested on corneal tissue but none of them gives results sufficiently convincing to be used in clinical applications. The aim of this thesis is to adapt and develop a new technique of intracellular molecules delivery, based on cell perforation via photoacoustic effect induced by the activation of carbon nanoparticles by femtosecond laser, on in vitro and ex vivo models of corneal endothelium

Le cerveau génère spontanément des activités électriques enregistrables à toutes les échelles spatiales, de l'électroencéphalogramme (EEG) jusqu'à la membrane neuronale. La fréquence et l'amplitude de ces activités varient en fonction des états de vigilance. Afin de comprendre comment cette activité synaptique endogène sculpte à chaque instant l'intégration des événements exogènes, j'ai mis au point une nouvelle stratégie expérimentale in vivo visant à comparer les réponses neuronales à divers stimuli, en présence et en absence d'activité endogène. J'ai généré, chez le rat, une activité de type éveil ou sommeil puis, j'ai induit un état isoélectrique durant lequel toute activité spontanée était supprimée. J'ai montré que la suppression de l'activité synaptique dans les neurones du cortex somatosensoriel induisait une diminution de sensibilité neuronale et un accroissement de la régularité des réponses. La persistance d'une excitabilité neuronale dans cet état de coma profond m'a conduit à poursuivre mes recherches avec le service de réanimation neurologique afin d'explorer, chez des patients placés dans un tel coma, la réactivité corticale à des stimulations sensorielles. J'ai démontré chez l'homme et l'animal la persistance de potentiels évoqués sensoriels dans l'EEG et les neurones corticaux. Ces réponses apparaissaient plus tardivement, avec une amplitude plus importante et une plus grande fiabilité d'un essai à l'autre. Ainsi, il apparaît que l'activité synaptique spontanée, qui caractérise le fonctionnement " normal " du cerveau, a essentiellement comme effet d'augmenter la sensibilité des neurones ainsi que la variabilité statistique des réponses à l'environnement. / The brain spontaneously generates electrical activities, which can be recorded at all the spatial level, from the electroencephalogram (EEG) to the neuronal membrane. The frequency and the amplitude of these activities vary with the states of vigilance. To understand how this endogenous synaptic activity sculpts the integration of exogenous events, I developed a new in vivo experimental strategy to compare the cortical neuronal responses to various stimuli in the presence and absence of endogenous activity. I generated a waking-like or sleep-like synaptic activity in the rat. Then, I induced an isoelectric state in which spontaneous activity was completely suppressed. I showed that the suppression of synaptic activity in somatosensory cortex neurons resulted in a decrease in neuronal sensitivity and an increase in the regularity of responses to repeated identical stimuli. The persistence of neuronal excitability while the animal was immersed in a deep comatose led me to continue my research in collaboration with the neurological intensive care unit to explore the sensory-evoked cortical responses in patients exhibiting an isoelectric EEG. I demonstrated in humans and animals the persistence of sensory-evoked potentials in the EEG and individual cortical neurons. These cortical responses occurring in the absence of spontaneous brain activity had an augmented latency, a larger amplitude and a higher trial-to-trial reliability. It thus seems that the primary effect of the sustained background synaptic activity, the hallmark of a "normal" functioning of the brain, is to increase the sensitivity of neurons and the statistical variability of responses to the environment.

Les pathogènes neurotropiques représentent une banque d’outils biologique afin de cibler spécifiquement le système nerveux central (SNC), pour son étude mais aussi dans l’optique d’une thérapie. Parmi eux, l’adénovirus canin de type 2 (CAV-2) est un vecteur prometteur pour cibler le SNC. CAR a été principalement étudié en tant que récepteur viral. Cependant, plusieurs études montrent que CAR est essentiel dans le développement du cœur ainsi que du système lymphatique. De manière intéressante, CAR est fortement exprimé pendant le développement du SNC, suggérant un rôle dans l’établissement des réseaux neuronaux. Dans ce travail, nous avons confirmé que CAR est lié aux mécanismes d’endocytoses et au trafic intracellulaire. L’endocytose de CAR est ligand dépendant. La partie intracellulaire de CAR régule son endocytose. Nos données suggèrent que CAR est l’unique récepteur pour CAV-2. Le présent travail de recherche montre aussi que CAR ne semble pas participer à la formation du SNC. En revanche, au niveau du SNC mature, CAR est impliqué dans la plasticité synaptique, dans la neurogénèse adulte et participe à l’homéostasie des synapses, mécanismes impliqués dans les processus mnésiques. / The coxsackievirus and adenovirus receptor (CAR) is a single-pass transmembrane protein belonging to the CTX subfamily of the immunoglobulin superfamily. CAR has been extensively studied as a viral receptor for coxsackie B viruses and some adenoviruses (AdVs). CAR is essential for the development of the cardiovascular and lymphatic system. Interestingly, CAR is highly expressed in the developing brain and has been hypothesized to regulate the establishment of the neuronal networks. In my PhD work, I showed that CAR can be link to the endocytic pathways and intracellular trafficking. CAR endocytosis is ligand-dependent and is regulated by CAR intracellular domain (ICD), suggesting strongly that CAR is most likely the unique receptor for canine adenovirus type 2 (CAV-2). Moreover, we demonstrated that CAR depletion in the developing brain did not significantly perturb brain development. In the healthy adult brain, CAR is relatively abundant and we demonstrated that CAR loss of function affected hippocampal plasticity, adult neurogenesis and synapse homeostasis, which affect cognition.

Chlamydia trachomatis est une bactérie intracellulaire obligatoire pathogène pour l'homme, qui se développe dans un compartiment appelé inclusion. La membrane de l'inclusion constitue une protection contre les défenses de l'hôte, mais limite l'accès aux nutriments. Un élément essentiel pour C. trachomatis est le glucose. Son polymère, le glycogène, est abondant dans le lumen de l'inclusion. Ce travail a eu pour objectif de reconstituer le flux de glucose dans des cellules infectées et d'expliquer l'accumulation du glycogène. En résumé, notre travail démontre que l'accumulation de glycogène dans la lumière de l'inclusion est le résultat de deux processus, l'import de glycogène " brut " de l'hôte par invagination de la membrane de l'inclusion, et la synthèse de novo de glycogène dans le lumen de l'inclusion. Ce dernier implique l'import d'UDP-glucose par un transporteur de la cellule hôte qui est recruté dans la membrane de l'inclusion, et la sécrétion d'enzymes bactériennes dans le lumen de l'inclusion. Ces mécanismes permettent aux bactéries de stocker des molécules énergétique, inaccessibles à l'hôte. / The human pathogen Chlamydia trachomatis is an obligate intracellular bacterium, which develops in a parasitophorous compartment called inclusion. The inclusion membrane serves as a barrier to host defense mechanisms, but limits access to nutrients. One essential nutrient for C. trachomatis is glucose, and its polymer, glycogen, is highly abundant in the inclusion lumen. This work aimed to reconstitute the glucose flow in C. trachomatis infected cells and to understand the mechanisms for glycogen accumulation. In summary, our work demonstrates that glycogen storage in C. trachomatis inclusions is the result of two different strategies, bulk acquisition of host glycogen through invagination of the inclusion membrane, and de novo synthesis of glycogen within the inclusion lumen. The latter mechanism implicates the import of host UDP-glucose through a host transporter that is recruited to the inclusion membrane, and the secretion of bacterial glycogen enzymes into the inclusion lumen. These processes allow the bacteria to build an energy store within the inclusion lumen, out of reach for the host.

Les lymphocytes T (LT) CD8 jouent un rôle majeur dans la protection de l'hôte contre les parasites intracellulaires. Les LT CD8 reconnaissent des antigènes (ag) présentés par les molécules du CMH I à la surface des cellules présentatrices d'antigènes (CPA). En fonction de l'origine des ag, deux voies d'apprêtement et de présentation sont connues et caractérisées : la voie 'classique' pour les ag endogènes et viraux, et la voie 'croisée' pour les ag exogènes internalisés. Néanmoins, il existe des situations physiologiques de présentation d'ag exogènes par les molécules du CMH I qui ne correspondent à aucune de ces deux voies. C'est le cas lors de l'infection par Toxoplasma gondii (T. gondii). Les mécanismes d'apprêtement dans ce contexte infectieux sont encore mal connus. T. gondii est un parasite intracellulaire obligatoire résidant dans une vacuole qui est un compartiment distinct d'un phagosome. L'infection des cellules se fait par un mécanisme d'entrée actif qui induit la formation et la maturation de la vacuole parasitophore (PV). Les protéines de granules denses (GRA) sont une large famille de protéines du parasite, essentielles à la maturation de la PV. Les protéines GRA sont sécrétées sous forme soluble dans la vacuole, puis certaines sont adressées vers différentes structures membranaires, tel que le réseau membranaire intravacuolaire (IVN : intravacuolar network) et la membrane limitante de la PV (PVM), auxquels elles s'associent de manière périphérique ou transmembranaire. L'une de ces protéines GRA, GRA6, est l'ag source de l'épitope immunodominant HF10. Des travaux ont mis en évidence, dans une lignée de cellules dendritiques (DC), le rôle de la protéine SNARE Sec22b dans la fusion membranaire entre des vésicules du réticulum endoplasmique (RE) et la PV, et dans la présentation de l'ag soluble Ova sécrété par T. gondii. Nous avons étudié le rôle de Sec22b sur la présentation d'ag fortement associés aux membranes (GRA6) dans des DC primaires et des macrophages par le CMH I en utilisant un protocole de déplétion par transduction lentivirale de shRNA. Nos résultats ont confirmé le rôle de Sec22b sur la présentation de l'ag soluble dans les DC, ce qui n'est pas le cas dans les macrophages. Enfin, dans les DC et les macrophages, nous avons montré que Sec22b n'impacte pas la présentation d'ag fortement associés aux membranes tel que GRA6. En parallèle, notre équipe a mis en évidence que GRA6 est insérée dans la PVM, avec le Cter exposé du côté du cytosol de la cellule hôte. Auparavant, notre équipe a publié que la présentation efficace d'épitope dérivé de GRA6 requiert sa localisation au Cter de la protéine. Ces données nous ont incitées à étudier l'impact de la topologie d'ag transmembranaires, sur leur accessibilité à la voie d'apprêtement et de présentation CMH I. Nous avons développé un modèle d'étude pour comparer l'apprêtement et la présentation par le CMH I de l'épitope HF10 en fonction de son exposition : côté cytosol de la cellule hôte, ou, côté lumière de la vacuole. Les mesures de présentation antigénique par des macrophages et des DC primaires infectés ont révélé une diminution de la présentation de HF10 lorsqu'il est exposé du côté lumière de la vacuole. Mes travaux de thèse ont permis de mettre en évidence de nouveaux éléments dans la compréhension de la régulation de l'immunogénicité des ag de T. gondii aux niveaux cellulaire et moléculaire. / CD8 T lymphocytes play a major role for host protective immunity against intracellular parasites. CD8 T cells recognize antigens (Ag) presented by MHC I on the surface of antigen-presenting cells (APCs). Depending on the origin of Ag, two different processing and presentation pathways have been described: the classic one for endogenous and viral Ag, and the cross-presentation pathway for internalized exogenous Ag. Nevertheless, there are physiological conditions of exogenous Ag presentation by MHC I which do not fit any of these two pathways. It is the case for Toxoplasma gondii (T. gondii) infection. The mechanisms of processing in this infectious context are still unclear. T. gondii is an obligate intracellular parasite residing in a vacuole, a distinct compartment of a phagosome. Infection occurs via an active mechanism that induces the formation and maturation of parasitophorous vacuole (PV). Dense granule proteins (GRA) are a large parasite protein family, essential for the maturation of PV. GRA proteins are secreted as soluble proteins in the vacuole, and some are addressed to different membrane structures, such as the membrane intravacuolar network (IVN) and the vacuole limiting membrane (PVM). One of these GRA proteins (GRA6) is the source of an immunodominant epitope (HF10). Previous work highlighted in one dendritic cell line (DC), the role of SNARE Sec22b protein in membrane fusion between vesicles of the endoplasmic reticulum (ER) and the PV, and in the presentation of soluble Ova Ag, secreted by T. gondii. We have studied the role of Sec22b on Ag presentation of membrane-bound Ag (GRA6) in primary DC and macrophages by MHC I, using lentiviral transduction of shRNA. Our results confirmed the role of Sec22b on soluble Ag presentation in DC, which is not the case in macrophages. Finally, in DC and macrophages, we have shown that Sec22b does not impact on Ag presentation of membrane-bound Ags, such as GRA6. Besides this, our team highlighted that GRA6 is inserted in the PVM, with Cter exposed towards the host cell cytosol. Previously, our team published that effective presentation of the epitope derived from GRA6 requires its location at Cter of the protein. The association of these data prompted us to study the impact of Ag transmembrane topology on accessibility to MHC I processing and presentation. We developed a model to compare MHC I presentation of the HF10 epitope based on its exposition: at host cell cytosol, or, at vacuole lumen. Antigen presentation measurements by infected primary macrophages showed a decrease in HF10 presentation when exposed to the vacuole lumen side. My PhD work shed new light on the regulation of immunogenicity of T. gondii Ag at the cellular and molecular levels.

La Maladie d’Alzheimer (MA) est un des challenges sanitaires les plus importants du XXIème siècle. En effet, elle touche 35,6 millions de personnes en 2010, et en atteindra probablement quatre fois plus en 2050.Cependant, peu d’éléments sont à ce jour connus concernant les mécanismes de toxicité de cette maladie. Il semble néanmoins acquis que l’agrégation du peptide amyloïde Aβ est l’élément déclenchant une cascade d’événements cellulaires aboutissant à trois types de lésions : les dégénérescences neurofibrillaires, les plaques amyloïdes et une atrophie corticale, révélatrice d’une importante mort neuronale.Différents modèles transgéniques d’étude de la toxicité du peptide Aβ ont été créés au cours des vingt dernières années. Cependant, aucun modèle de levure n’a encore vu le jour, alors que cet organisme est utilisé depuis de nombreuses années pour l’étude des protéines amyloïdes.J’ai donc cherché à créer ce modèle de toxicité au cours de ma thèse. L’adressage d’une protéine de fusion Aβ-GFP à la voie de sécrétion permet de rendre son expression toxique chez la levure. J’ai démontré que le trafic intracellulaire était un élément important pour la génération d’espèces toxiques. Les orthologues de PICALM, facteur de prédisposition à la MA, sont impliqués dans la toxicité, montrant une conservation des mécanismes de toxicité avec l’Homme. Les constructions semblent avoir la capacité de traverser les membranes afin d’atteindre des cibles cellulaires comme la mitochondrie.Le modèle ainsi construit nous permettra de mettre en place une étude de la relation entre la structure et la toxicité du peptide Aβ et mieux comprendre les mécanismes cellulaires régissant la MA. / Alzheimer’s Disease (AD) is one of the most important sanitary challenges of the XXIst century. Indeed, 35.6 million people are affected in 2010, and there will be probably four times more in 2050. However, little is known about the mechanisms of toxicity of this disease. Nevertheless, it seems that aggregation of the Aβ peptide is the triggering factor of a cascade of cellular events that leads to three characteristic lesions: neurofibrillary tangles, amyloid plaques and a cortical atrophy, revealing an important neuronal death. Different transgenic models for the study of the Aβ peptide toxicity have been created during the past twenty years. However, no yeast model has yet seen the light of day, whereas this organism is used for several years to study amyloid proteins.Therefore I worked to create this model during my thesis. Addressing an Aβ-GFP fusion to the secretory pathway enable this construction to become toxic in yeast. I proved intracellular pathways are important for generation of toxic species. PICALM orthologs, an AD predisposing factor, are involved in toxicity, showing conservation in the mechanisms of toxicity between yeast and man. The constructions seem to be able to cross membranes and reach cytoplasmic targets as mitochondria.Thus, this model will allow us to set a study of the relationship between structure and toxicity of the Aβ peptide and better understand the cellular mechanisms governing AD

Les médicaments de type opioïde représentent la classe de médicaments la plus utilisée pour les douleurs modérées à sévères. C’est pour cette raison que les opioïdes et leurs récepteurs sont très étudiés et qu’il y a beaucoup de publications sur ces récepteurs. En revanche, peu d’études ont cherché à identifier les partenaires d’interactions de ces récepteurs puis à comprendre les mécanismes d’adressage à la membrane. Même si le récepteur opioïde delta (DOPr) n’est pas encore ciblé en clinique, beaucoup d’équipes s’intéressent à son rôle et à l’effet d’agonistes DOPr dans le but de trouver une nouvelle avenue thérapeutique contre la douleur. Cependant, en condition normale, les agonistes DOPr ont un faible potentiel analgésique, expliqué par le faible niveau de DOPr à la surface cellulaire des neurones. C’est pourquoi il est important de comprendre son adressage à la membrane afin de combiner les traitements aux agonistes DOPr à une thérapie qui augmenterait l’expression de surface du récepteur. De plus, on sait qu’il existe un mécanisme de régulation de l’adressage de DOPr à la surface mais il reste peu compris. Nous avons donc analysé par spectrométrie de masse le complexe protéique résultant de l’immunoprécipitation de FlagDOPr, surexprimé dans des cellules HEK293, afin d’identifier de nouveaux partenaires d’interaction. Dans cette analyse, plusieurs protéines appartenant au complexe vésiculaire COPI ont été identifiées. Nous avons montré dans l’article que DOPr interagit avec COPI via les domaines intracellulaires 2 et 3 et que ces sites d’interaction sont responsables de la rétention de DOPr. De plus, mes travaux se sont penchés sur la régulation de DOPr à la surface cellulaire, telle que l’interaction DOPr avec les protéines cdk5 et pin1, deux protéines pouvant faire partie d’un mécanisme impliqué dans la régulation du transport de DOPr à la surface cellulaire. Comprendre l’export de DOPr est important pour le développement de nouvelles thérapies contre la douleur et plusieurs théories ont été abordées dans le cadre de mes travaux de maîtrise.