Les érythrocytes sont un modèle pour l'étude du transport des ions, des nutriments et de divers solutés au travers de la membrane cellulaire. L'identité moléculaire, la régulation et rôle physiologique des canaux ioniques sont pas clairement établis malgré leur implication évidente dans des processus physiologiques comme la sénescence ou pathologiques comme la drépanocytose ou le paludisme. Le présent travail de thèse a fait appel à la technique du 'patch-clamp' et à diverses méthodes biochimiques pour démontrer que: 1/ La diversité des courants anioniques enregistrés au travers de la membrane de l'érythrocyte humain sain, ou infecté par P. falciparum, correspond à différents états d'activité d'un type unique de canal 'maxi-anionique' comportant des niveaux de conductance, des modes d'activation et des propriétés pharmacologiques variables selon les conditions physico-chimiques. 2/ L'identité moléculaire de ce canal anionique est de type 'voltage dependent anion channel (VDAC)'. Il est l'une des trois composantes d'un récepteur 'peripheral-type benzodiazepine receptor (PBR)' présent dans la membrane érythrocytaire. 3/ Le canal VDAC, généralement peu actif correspond, lorsqu'il est activé, à la nouvelle voie de perméation 'new permeability pathway' décrite dans la membrane de l'érythrocyte infecté par P. falciparum. L'activation résulte alors en partie de l'insertion dans la membrane érythrocytaire de protéines plasmodiales de type 'Ring-infected Erythrocyte Surface Antigen (RESA). Ce travail contribue à l'élucidation de la nature exacte des canaux ioniques présents dans la membrane érythrocytaire et avance une hypothèse unificatrice quant au rôle joué par ces canaux.

Las membranas celulares contienen un canal de Cl- (Maxi-Cl-) que es modulado por estrógenos y antiestrógenos. El trabajo experimental de mi tesis doctoral ha consistido en el estudio de la modulación de este canal y su identidad molecular. El resultado de mi trabajo ha demostrado que la base molecular del canal Maxi-Cl- es una isoforma de la proteína mitocondrial VDAC y que la activación del canal por los antiestrógenos y su inhibición por los estrógenos implica procesos de defosforilación y fosforilación, respectivamente. / Cellular membranes contain a Maxi-Cl- channel that is modulated by oestrogen and antioestrogens. The experimental work of my PhD Thesis has focussed in the study of the molecular identity of the Maxi-Cl- channel and its regulation. My results demonstrated that an isoform of the mitochondrial protein VDAC is the molecular correlate of the Maxi-Cl- channel and that the activation of the channel by antioestrogens and its inhibition by oestrogen requires a dephosphorylation and phosphorylation process, respectively.

La mitochondrie, organite présent chez toutes les cellules eucaryotes aérobies, est délimitée par deux membranes qui compartimentent des fonctions physiologiques essentielles. La membrane interne est une barrière que les métabolites ne peuvent franchir que grâce à des protéines spécifiques, dont le transporteur mitochondrial d'ADP/ATP. Un premier volet de cette thèse s'attache à la purification du transporteur bovin en complexe avec l'acide bongkrékique. Il s'inscrit dans le cadre des approches précédemment engagées au laboratoire, qui visent à résoudre la structure tridimensionnelle du transporteur bloqué dans différentes conformations impliquées lors de l'échange des nucléotides. Les résultats obtenus indiquent que ce complexe se dissocie lors de sa purification : il nous faut donc envisager d'autres stratégies pour le stabiliser avant d'en tenter la cristallisation. Les deux autres volets concernent deux protéines mitochondriales susceptibles d'interactions fonctionnelles avec le transporteur de la levure Saccharomyces cerevisiae. Ainsi, une protéine membranaire nommée yOm14, située dans la membrane externe des mitochondries, a été caractérisée et son interaction physique avec le transporteur clairement démontrée. La seconde protéine est la porine de levure yVDAC1, qu'une abondante littérature décrit comme étant un partenaire du transporteur. Elle a été purifiée en mettant en œuvre des méthodologies complémentaires, détaillées dans ce mémoire. Des essais de cristallisation vont désormais pouvoir être entrepris dans le but de résoudre sa structure tridimensionnelle et de pouvoir rechercher ainsi les bases moléculaires de son interaction avec le transporteur d'ADP/ATP.