La vitamine K permet l’activation biologique de 14 protéines identifiées à ce jour et qualifiées de vitamines K dépendantes (PVKD). Un recyclage très efficient de la vitamine K par l’enzyme VKORC1 permet d’en limiter grandement les besoins nutritionnels. Chez certaines personnes, une subcarence pourrait exister et contribuer au développement de calcifications de la média des parois vasculaires et augmenter ainsi le facteur de risque cardio-vasculaire. Ce type de calcification est retrouvé chez les personnes hémodialysées, présentant un diabète ou tout simplement au cours du vieillissement. Le lien entre cette subcarence et les calcifications vasculaires est difficilement étudiable chez l’Homme du fait d’une évolution lente et d’effets pouvant être masqués par d’autres facteurs environnementaux. Pour pouvoir étudier directement ce phénomène, un modèle murin a été développé et caractérisé. Les rats développés dans de ce modèle ont des besoins fortement augmentés en vitamine K du fait d’un recyclage fortement altéré. Après 12 semaines d’administration déficient en vitamine K, les rats mâles présentaient des calcifications vasculaires médiales importantes de l’aorte, des poumons, des testicules et du cœur. La coagulation est maintenue bien qu’une diminution de l’activité des facteurs de la coagulation vitamine K dépendants soit observée. La matrix-gla-protéine tissulaire ainsi que l’ostéocalcine plasmatique sont retrouvées accumulées sous leur forme inactive. Dans le même temps, la concentration en vitamine K tissulaire est très fortement diminuée. Ces résultats ne sont pas observés chez les rats non mutés subcarencés ni chez les rats mutés non-subcarencé. Ce travail permet pour la première fois de montrer l’existence d’un lien fort entre subcarence en vitamine K et calcifications vasculaires. Ce modèle de subcarence pourrait servir à une meilleure compréhension du rôle des différentes PVKD extra-hépatiques. Il constitue également un modèle de choix pour l’étude des calcifications médiales et de leurs évolutions / Vitamin K allows the biological activation of 14 proteins identified to date and called K-dependent vitamins (PVKD). A highly efficient recycling of vitamin K by the enzyme VKORC1 greatly limits the nutritional requirements. In some people, subcarence may exist and contribute to the development of vascular wall medial calcification and thus increase the cardiovascular risk factor. This type of calcification is found in people with hemodialysis, diabetes or simply during aging. The link between this subcarence and vascular calcification is difficult to study in humans because of a slow evolution and effects that can be masked by other environmental factors. To study this phenomenon directly, a murine model has been developed and characterized. The rats developed in this model have a greatly increased need for vitamin K because of a highly altered recycling. After 12 weeks of vitamin K deficiency, male rats had significant medial vascular calcification of the aorta, lungs, testes and heart. Coagulation is maintained although a decrease in activity of vitamin K-dependent coagulation factors is observed. Matrix-gla-tissue protein as well as plasma osteocalcin are found accumulated in their inactive form. At the same time, the concentration of tissue vitamin K is greatly reduced. These results are not observed in the non-mutated subcarenated rats nor in the non-subcarated mutated rats. This work allows for the first time to show the existence of a strong link between vitamin K subcarence and vascular calcifications. This subcarency model could be used to better understand the role of the different extrahepatic PVKDs. It is also a model of choice for the study of medial calcifications and their evolution

Parmi les bactéries lactiques, Lactococcus lactis est la plus utilisée en fabrication fromagère. Actuellement, les ferments lactiques sont majoritairement choisis pour leurs propriétés acidifiantes, protéolytiques et aromatiques. Un autre paramètre majeur est le potentiel redox (Eh). En effet, un Eh réducteur est souvent associé à une bonne qualité aromatique. L’activité réductrice de L. lactis pourrait donc être un nouveau paramètre à prendre en compte dans la maitrise du Eh dans la fabrication des produits laitiers fermentés. Néanmoins, les mécanismes impliqués dans l’activité réductrice de L. lactis demeurent encore inconnus. L’objectif de ce présent travail de thèse a été de les découvrir. Tout d’abord, nous avons développé des milieux de culture gélosé de discrimination redox utilisant des sels de tétrazolium pour cribler une banque de mutants aléatoires de L. lactis. Ceci a permis de démontrer la participation partielle de la chaine de transport d’électrons (Ménaquinones) dans l’activité réductrice de L. lactis. Ensuite, l’approche biochimique nous a permis de déterminer les composés biochimiques principaux contribuant à la diminution du Eh vers des valeurs très réductrices. La présence de groupements thiols exofaciaux est responsable du Eh réducteur atteint par L. lactis. Enfin, l’analyse protéomique utilisant un marquage spécifique des protéines thiols de surface a mis en évidence la présence d’une dizaine de protéines exposant des groupements thiols exofaciaux potentiellement impliquées dans l’activité réductrice de L. lactis. Les thiols sont connus pour être de très puissants antioxydants ce qui confère à L. lactis un intérêt supplémentaire à prendre en considération dans l’élaboration des produits laitiers fermentés. / Among the Lactic Acid Bacteria, Lactococcus lactis is the most used in cheese making. Nowadays, starters are used mainly for their acidifying, proteolytic and flavor properties. Another important parameter is the redox potential (Eh). Indeed, reducing Eh is often related to good flavor properties. The reducing activity of L.lactis should be therefore a new parameter to take into account in the monitoring of Eh during dairy fermented products making. Nevertheless, the mechanisms involved in the reducing activity of L.lactis are still unknown. The aim of this work was to understand them. First of all, we have developed tetrazolium salts agar plate media in order to screen a random bank of mutants of L. lactis on their redox capacities. These media allowed us to demonstrate the partial implication of the electron transport chain (Menaquinone) in the reducing activities of L. lactis. Secondly, we have determined the biochemical compounds involved in the decrease of Eh to very reducing values thanks to a biochemical approach. Exofacial thiol groups are mainly responsible for the reducing Eh reached by L.lactis. Lastly, a proteomical analysis using a specific staining of thiols surface proteins revealed the presence of about ten proteins displaying thiols exofacials groups. These proteins might be involved in the reducing activity of L.lactis. Thiols are known to be very strong antioxidants which confer to L. lactis an additional interest to consider in dairy products making.