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Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne / 2015-....).

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Most widely held works by Essonne / 2015-....) Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette
Etude comparative du métabolisme des lipides chez Streptomyces coelicolor en culture avec le glucose ou le glycérol comme source de carbone by Marc Boutant( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Streptomyces are filamentous Gram positive bacteria found in the soil upper layers. The model strain S. coelicolor M145 can produce antiobiotics and accumulate low levels of triacylglycerol when cultivated with glucose or glycerol as carbon source. This strain produces actinorhodin only when glycerol is used as carbone source, but the fatty acids accumulation as esterified oleic acid occurs with both carbon sources. However, the fatty acids accumulation only last for a short period of time, and afterward, a production of secondary metabolites is observed and the previously accumulated fatty acids are consummed. Those results suggest that the carbon source act as an effector for the production of secondary metabolites and the lipids metabolism is some ways linked to the secondary metabolism. With this work, we will try to establish the links between the primary and secondary metabolism via the lipids metabolism with S. coelicolor. First, in order to obtain cultures with an exponential growth phase and a non-exponential growth phase under a nitrogen limitation, a synthetic media and fed-batch feeding strategies have been designed. The nitrogen limitation is usually used to study lipids accumulation with oleaginous microorganisms such as Yarrowia lipilytica or Rhodotorula glutinis, and also during studies of antibiotics production with Streptomyces. The metabolomics study paired with the proteomics study made possible to establish the global directions of carbon, energy and reduced power fluxes during all the obtained growth phases. This work also showed that the microbial population is heterogeneous and 2 to 3 subpopulations can coexist with both carbon sources. The proteomics temporal changes and in particular of transciptional regulators show some late reactions to the nitrogen limitation especially when glycerol is used, probably because of the intracellular accumulation of effector compounds over time, and because of growth kinetics
Lanthanide Energy Transfer Donors on Nanoparticles Surfaces : From Fundamental Mechanisms to Multiplexed Biosensing by Chi Chen( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Optical multiplexing based on nanoparticles provides many advantages for multiparameter biosensing and imaging. However, the changes in one parameter also lead to changing of other parameters, and thus, color, lifetime, or intensity could not be used as an independent parameter, respectively. This thesis can be divided into two aspects. The first one focuses on developing time-resolved single-nanoparticle multiplexing based on Förster resonance energy transfer (FRET) from lanthanide complexes to quantum dot (QD) to fluorescent dyes. Systematical investigation of all different combinations with a broad range of numbers of donors and acceptors on QD are presented, and the experimental results are compared with theoretical modelling. The result do not only contribute to a full understanding of such complicated multi donor-acceptor energy transfer pathways on nanoparticles but also open the opportunity to use the models for developing new strategies to achieve the QD with independent tunable color, lifetime and intensity. The second aspect focuses on the energy transfer mechanism from Tb to gold nanoparticle (AuNP). Nanosurface energy transfer (NSET) proved to be an operational mechanism in PL quenching by AuNPs, which is important information for the development, characterization, and application of nanobiosensors based on PL quenching by AuNPs
Développement d'une méthode SELEX pour l'identification de ribozymes pour l'aminoacylation et analyse d'ARN aminoacylés dans le transcriptome d'Escherichia coli by Ji Wang( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Ribozymes are natural or in vitro selected RNA molecules possessing a catalytic activity. Artificial ribozymes have been extensively investigated by in vitro SELEX experiments, and characterized by kinetic assays. Ribozymes are involved in RNA cleavage, ligation, capping, polymerization, phosphorylation and acyl activation. Because it is required for translation, RNA aminoacylation plays an important role in the evolution from the late RNA world to the modern DNA and protein world, and is central to the genetic code. Several ribozymes catalyzing amino acid transfer from various activating groups have already been selected and characterized in the past two decades, documenting the possibility of tRNA aminoacylation in the absence of aminoacyl tRNA synthetase. With a newly designed SELEX protocol based on periodate oxydation, the aim of our investigation is to uncover small ribozymes of the order of 20 nucleotides that could catalyze both amino acid activation and transesterification. Although molecules catalyzing either reaction have been identified, no existing ribozyme could use free amino acids and activating cofactor(s) as substrates for 3' esterification in a single reactional context. The selection of active molecules in a SELEX procedure requires the presence of constant tracks on both ends of the sequences constituting the initial random pools. These tracks are required for PCR amplification, but they impose significant burden to the identification of ribozymes because they can prevent any activity through structural inhibition. We present an optimized protocol that significantly minimizes the size of these constant tracks. At the same time, our newly design protocol is very specific for the selection of 3'-end aminoacylated RNA. Working with this protocol, we performed 6 to 7 cycles of selection with different pools, and observed an enrichement with specific sequences. Although some experiments performed with entire pools did reveal a possible activity, no activity could be so far confirmed with specific sequences. A similar protocol was also applied in a parallel study to identify aminoacylated RNA from total RNA in Escherichia coli. In this other approach, our goal is to possibly identify new classes of aminoacylated RNA while using the deep sequencing technology. Using tRNA to validate our protocol, we realized that a standard RNAseq procedure could not work due to the presence of modified bases. We established a new method for bank preparation to identify any sequence aminoacylated at the 3' end. Ultimately, this new approach will allow us to study the level of aminoacylation of any sequence present in total RNA
Découverte et déchiffrage de nouvelles voies de biosynthèse dépendant des synthases de cyclodipeptides : les clés d'une diversité accrue de dicétopipérazines potentiellement bioactives by Isabelle Jacques( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Malgré l'intérêt et la diversité des propriétés pharmacologiques des 2,5-dicétopipérazines (DKP), les voies de biosynthèse de ces molécules d'origine microbienne sont très peu connues. L'objectif de mes travaux de thèse a été i) de documenter de nouvelles voies de biosynthèse de DKP qui se caractérisent par la présence d'une synthase de cyclodipeptides (CDPS) travaillant souvent de concert avec une ou plusieurs enzymes de modification des cyclodipeptides et ii) d'explorer la diversité chimique codée par ces voies. Dans un premier temps, je me suis intéressée aux CDPS. Après la sélection par bioinformatique de candidats dans les bases de données génomiques, j'ai pu identifier 51 nouvelles CDPS actives et montrer que ces enzymes peuvent incorporer 17 des 20 acides aminés naturels. Par ailleurs, ce travail a permis de mieux caractériser la famille des CDPS, de définir l'existence de plusieurs sous-familles aux signatures fonctionnelles spécifiques et d'établir les premiers éléments d'un code de spécificité pour la synthèse de cyclodipeptides. Dans un second temps, je me suis attachée à caractériser les enzymes de modification associées aux nouvelles CDPS et, en particulier, les dioxygénases dépendant du Fe(II) et du 2-oxoglutarate (OG) qui sont très représentées dans ces voies. J'ai ainsi pu détecter une activité in vivo pour 11 OG et poursuivre la caractérisation in vitro pour l'une de ces OG, ce qui a permis de caractériser les DKP qu'elle synthétise et d'ainsi montrer la complexité des modifications chimiques introduites. L'ensemble de ces travaux a donc permis d'identifier et de caractériser de nouvelles voies de biosynthèse qui donnent accès à une diversité accrue de DKP
Comparative study of the proteome of S. coelicolor M145 and S. lividans TK24, two phylogenetically closely related strains with very different abilities to accumulate TAG and produce antibiotics by Aarón Millán Oropeza( )

1 edition published in 2017 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Streptomyces es un género de bacterias filamentosas Gram+ provenientes del suelo que son conocidas por su capacidad para producir metabolitos secundarios útiles en la medicina y agricultura. S. coelicolor y S. lividans son cepas modelo filogenéticamente próximas que presentan capacidades opuestas para acumular lípidos de reserva de la familia de los triglicéridos (TAG) y para producir metabolitos secundarios en tanto que ambas cepas poseen rutas metabólicas idénticas para la biosíntesis de éstas moléculas. En presencia de glucosa, S. coelicolor produce altos niveles de metabolitos secundarios específicos y su contenido de TAG es bajo mientras que en S. lividans el comportamiento es opuesto. Sin embargo, en presencia de glicerol, ambas cepas acumulan cantidades similares de TAG y S. coelicolor produce metabolitos secundarios. El objetivo de ésta tesis fue de determinar las características metabólicas que distinguen las diferentes capacidades biosintéticas mencionadas previamente. Por esto, un análisis protéomico comparativo sin marcaje de tipo “shotgun” fue realizado con las dos cepas cultivadas en medio R2YE líquido y sólido usando glucosa o glicerol como fuentes principales de carbono mediante Cromatografía Líquida en “tándem” acoplada a Espectrometría de Masas (LC-MS/MS). Un total de 2024 y 4372 proteínas fueron identificadas en cultivos en medio líquido y sólido, representando 24% y 50% del proteoma teórico, respectivamente. El presente estudio demostró que el metabolismo de S. lividans fue principalmente glicolítico mientras que el metabolismo de S. coelicolor fue principalmente oxidativo. También se sugiere que éstas características pueden estar relacionadas con la preferencia catabólica de aminoácidos sobre el catabolismo de glucosa de S. coelicolor comparada con S. lividans. Además, la presente tesis constituye el primer análisis proteómico del metabolismo de éstas dos cepas modelo en presencia de glicerol
Métabolisme secondaire de Streptomyces ambofaciens : exploration génomique et étude du groupe de gènes dirigeant la synthèse du sphydrofurane by Drago Haas( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les bactéries du genre Streptomyces produisent de nombreux métabolites secondaires, dont certains possèdent des propriétés intéressantes en agriculture et en pharmaceutique. Avec le développement de la génomique, de nombreux outils bioinformatiques de recherche de groupes de gènes du métabolisme secondaire ont été développés au cours de la dernière décennie pour explorer les génomes. Ces outils sont basés sur la recherche de similarité de séquences et de ce fait, les clusters atypiques, constitués de gènes non caractérisés, ne peuvent être détectés par ces approches. L'isolement de tels clusters nécessite donc la mise en œuvre de nouvelles stratégies. La comparaison d'espèces d'Actinomycetes proches a révélé que les îlots génomiques, régions présentes dans un seul génome, sont très souvent enrichis en gènes du métabolisme secondaire. Nous avons participé (en collaboration avec les équipes d'Olivier Lespinet et de Pierre Leblond et Bertrand Aigle) au développement d'un outil, Break Viewer, permettant de localiser les îlots génomiques en comparant des génomes proches de Streptomyces. Cet outil a permis l'identification d'un îlot non détecté par les approches classiques, îlot dont l'étude a montré qu'il contenait un groupe de gènes du métabolisme secondaire. L'étude de ce groupe de gènes a montré qu'il dirige la synthèse de trois composés, le produit majoritaire étant le sphydrofurane. Une analyse fonctionnelle du cluster sphydrofurane a permis de déterminer les gènes impliqués dans la biosynthèse et la régulation de la biosynthèse du sphydrofurane et de proposer un modèle préliminaire pour la biosynthèse de ce métabolite
La Sarcolipine, un régulateur de l'ATPase-Ca2+ SERCA1a : études in silico by Thomas Barbot( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Sarcolipin (SLN), a transmembrane helix of 31 residues, binds to and regulates the Ca2+-ATPase SERCA1a. This regulator is post-translationnally modified in some species. For example, in rabbit, it is palmitoylated or oleoylated on its Cys9 residue. To understand at a molecular level, the effect of this post-translationnal modification on SLN, all-atom molecular dynamics simulations of unacylated and palmitoylated rabbit SLN embedded in a POPC bilayer were performed. Analysis of the simulations demonstrates that palmitoylation does not affect the secondary structure, the orientation (tilt and azimuth) as well as the burying of SLN within the membrane. In addition, the analyses of all-atom simulations of human SLN embedded in a POPC bilayer show that human SLN has the same secondary structure and orientation as rabbit SLN but is more buried within the membrane than rabbit SLN as a result of its more hydrophobic N-terminal amino acids sequence.The Ca2+ pump SERCA1a, a P-type ATPase, is localized in the sarcoplasmic reticulum membrane of striated muscle cells. It is involved in the contraction/relaxation process by fast pumping the cytoplasmic Ca2+ from the cytosol to the lumen of the sarcoplasmic reticulum using the energy of ATP hydrolysis. Large conformational changes of SERCA1a occur during its catalytic cycle as evidenced by the various crystal structures of SERCA1a. In particular, in the E1 state, the cavity that contains the Ca2+ binding sites is open toward the cytoplasm while in the E2 state, this cavity is open toward the lumen. The transition from the E1 to the E2 state involves the phosphorylation of Asp351 residue. 3D structures of SERCA1a-SLN complex have been determined by X-Ray diffraction, with SERCA1a in a E1-Mg2+ state. To understand the detailed mechanisms of SERCA1a regulation by SLN, molecular dynamics (MD) simulations and normal mode analysis (NMA) were performed using the 3D structures of SERCA1a-SLN complex embedded in a POPC bilayer. Main results from these analyses are the followings: 1) SLN regulates the E1-Mg2+ → E1-2Ca2+ and E1-Mg2+ → E2 state transitions; 2) interaction of SLN with SERCA1a impact the structure and dynamic of SERCA1a and modifies the position of the transmembrane helix TM1 such that the cavity that contains the Ca2+ binding sites is more widely opened and the Ca2+ binding sites more accessible; 3) SLN interaction with affects two regions essential to its function. By changing the structure and dynamic of TM6, SLN alters the position and fluctuations of residues involved in the Ca2+ binding sites, such that those sites are unable to bind Ca2+. This interaction with TM6 also induces TM5 bending and thus, indirectly modifies the phosphorylation site conformation, leading to the inhibition of Asp351 phosphorylation.Our results from these in silico studies provide new insights into the mechanism by which SLN regulates SERCA1a activity and could be completed by experimental work
Études des mécanismes d'amidation du peptidoglycane et du rôle de ces modifications chez Corynebacterium glutamicum by Marjorie Levefaudes( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Mechanisms and function of mitophagy in adaptation to heat stress during development of C. elegans by Yanfang Chen( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le stress thermique résulte d'une exposition à une température située au-delà de la plage optimale pour un organisme. L'impact du stress thermique est variable selon son intensité, allant d'un effet bénéfique à la mort de l'organisme. Mon travail de thèse a établi un modèle de stress thermique aigu (aHS pour acute Heat Stress) chez C. elegans et a étudié ses effets sur l'homéostasie cellulaire, le développement des vers et la réponse autophagique. Un aHS au cours du 4ème stade larvaire induit un retard de développement, mais aucune létalité ni stérilité. Ce stress de développement entraîne la fragmentation massive mais transitoire des mitochondries, la formation d'agrégats dans la matrice et la diminution de la respiration mitochondriale. En outre, l'aHS déclenche un flux autophagique associé à des événements de mitophagie dans de nombreux tissus et en particulier dans l'épiderme. Nous avons montré que la réponse autophagique à l'aHS était protectrice pour les animaux. De plus, nous avons découvert que dans l'épiderme, les mitochondries sont les principaux sites de biogenèse des autophagosomes, en conditions physiologique et en aHS. Nous avons également constaté que la protéine DRP-1 (dynamin related protein 1) est impliquée dans le processus de mitophagie induite par l'aHS. Chez les animaux mutants drp-1 soumis au aHS, la fission mitochondriale est impossible, l'autophagie est induite mais les autophagosomes sont anormaux et agrégés sur la mitochondrie. À partir de ces données, nous proposons que DRP-1 participe au contrôle de la qualité des mitochondries stressées en coordonnant la fission mitochondriale et la biogenèse des autophagosomes. J'ai également étudié plusieurs protéines pouvant être impliquées dans les zones de contact entre le réticulum endoplasmique et les mitochondries, ainsi que leurs rôles sur la morphologie mitochondriale et l'autophagie, dans des conditions physiologiques ou d'aHS. De plus, nous avons développé de nouveaux outils pour analyser les sites de contact ER-mitochondries
Rôles du locus bric à brac durant la formation des niches de cellules souches germinales dans l'ovaire chez Drosophila melanogaster by Laurine Miscopein Saler( )

1 edition published in 2018 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Identification des facteurs de résistance aux peptides antimicrobiens et de colonisation de l'insecte Riptortus pedestris chez la bactérie symbiotique Burkholderia insecticola by Joy Lachat( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The phytophagous insect Riptortus pedestris, belonging to the Heteroptera suborder, is a notorious crop pest in South-Eastern Asia which feeds preferentially on soybean plants. This bean bug is associated with a bacterial symbiont, a specific Burkholderia species named Burkholderia insecticola, located in the M4 region of the insect's midgut. This M4 region is organized in crypts and constitutes the symbiotic organ where the symbiont proliferates extracellularly. This interaction promotes the growth and the development of the bean bug. Recently, it was demonstrated that Riptortus produces antimicrobial peptides in the midgut crypts called crypt-specific cysteine-rich peptides (CCR) for which the bacterial symbiont demonstrates a high resistance profile. It was proposed that host antimicrobial peptides, including the CCR peptides, contribute to the specific colonization of the symbiotic organ by B. insecticola. In this work, a Tn-seq approach was used to find bacterial fitness genes involved in antimicrobial peptide resistance and symbiosis. First, the robustness of the Tn-seq method was assessed by identifying the essential genome of B. insecticola. Second, the bacterial factors for antimicrobial peptide resistance were characterized, based on both a candidate-gene and the Tn-seq approach. Finally, a Tn-seq in vivo experiment was performed to reveal the infection bottleneck effect on the symbiotic population and to identify the bacterial symbiosis factors for the colonization of R. pedestris
Mécanisme d'action d'une classe d'antibiotiques depuis leur entrée jusqu'à leur cible chez la bactérie : visualisation en temps réel by Maho Okuda( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Various visualizing techniques have previously enabled monitoring the fate of molecules of interest: their expression, localization, degradation and other activities in live or fixed cells. In this study, we have developed two fluorescent tools to study protein synthesis in live bacterial cell. The first one describes the application of Spinach system to ribosomes imaging. This is different from conventional methods (that use fluorescent proteins) in that 16S rRNA contains an inserted RNA aptamer that elicits fluorescence of a fluorogenic compound. A comparative study of the performance of different Spinach aptamers was performed here. A second system focuses on the uptake of a fluorescently labeled ligand of the ribosome, an antibiotic of the class of aminoglycosides. This novel conjugate, which kept its bactericidal activity allows for the first time imaging of aminoglycoside uptake on live bacteria. This opened the door to a single cell analysis of bacterial cell populations. We also obtained data about the localization of the antibiotic once inside the bacteria to an unprecedented resolution using super resolution microscopy. We hope that both of these methods will contribute to a better understanding of protein synthesis as well as provide a novel view on the way antibiotics penetrate into cells and perform their bactericidal action
Stress oxydant et infarctus du Myocarde by Yosri Noichri( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Myocardial infarction is the leading cause of death in developed nations despite of recent advances in the management of this disease. Oxidative stress is involved in the physiopathology of Myocardial Infarction. Our study showed a decreased antioxidant activities in patients with Acute Myocardial Infarction. A part of the present study was designed to explore Peroxiredoxin Thioredoxin activity. It's considered as a major antioxidant system and it control hydrogen peroxide levels which mediate the signal transduction, including apoptosis signal. Molecular mechanisms underlying the oxidative stress toxicity in cardiomyocytes have to be more elucidated and may help the evolving of therapeutic care strategies of coronary heart disease
Etude des interactions protéine-protéine à l'enveloppe nucléaire by Isaline Herrada( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Plusieurs publications, parues lors de ma thèse, ont révélé que les protéines de la membrane nucléaireinterne (INM) et plus particulièrement l'émerine, la lamine A, SUN1, l'actine et BAF, jouaient un rôleessentiel dans les propriétés mécaniques du noyau et de la cellule. L'assemblage de l'enveloppenucléaire et les interactions de ces protéines entre-elles sont régulées par des évènements dephosphorylation et d'oligomérisation. Mon objectif était de décrire les évènements moléculairesessentiels à l'assemblage de l'enveloppe nucléaire interne, afin de pouvoir par la suite comprendrecomment l'enveloppe nucléaire répond à un stress mécanique.J'ai dans un premier temps caractérisé les évènements d'oligomérisation et de phosphorylation de laprotéine émerine. J'ai montré que cette protéine était capable de former, in vitro et en cellules, de grosoligomères indispensables à son interaction avec la lamine A. J'ai également observé que desmutations dans l'émerine, aboutissant à la dystrophie musculaire d'Emery-Dreifuss, affectaient lespropriétés d'auto-association de cette protéine.En parallèle, j'ai étudié les interactions entre émerine, lamine, SUN1, actine et BAF in vitro. J'ai pumontrer des interactions directes entre le domaine C-terminal de la lamine A et les protéines émerine,actine et SUN1. Ces trois protéines lient la lamine A sur des surfaces différentes suggérant l'existencede complexes à 3 ou 4 protéines dans la cellule. L'analyse des modes de régulation des interactionsentre ces protéines doit être poursuivie afin de comprendre quels sont les évènements moléculairesessentiels au maintien de l'intégrité nucléaire et à la transmission d'un signal mécanique entre lecytosquelette et le nucléosquelette
Lipid Flippases from Plasmodium Parasites : from Heterologous Production towards Functional Characterization by Anaïs Lamy( )

1 edition published in 2018 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le paludisme est une maladie dévastatrice causée par un parasite du genre Plasmodium. Du fait de la propagation de souches résistantes aux actuels antipaludéens, il est nécessaire de comprendre les fonctions physiologiques essentielles du parasite afin de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques. Les transporteurs membranaires sont une classe importante de cibles chez l'homme du fait de leur rôle physiologique essentiel pour la cellule. Cependant, chez les parasite du genre Plasmodium, seulement quelques transporteurs ont été biochimiquement caractérisés. Des études récentes de délétion de gènes dans un model murin ont montrées que l'ATPase de type P4, ou flippase, ATP2 de Plasmodium est essentielle pour le parasite. Chez les Eucaryotes, l'activité de translocation des lipides des ATPases de type P4 est nécessaire pour maintenir l'asymétrie des membranes, un élément clé dans de nombreux processus essentiels comme la formation de vésicules ou l'apoptose. Les flippases forment des complexes hétéromériques avec les protéines de la famille Cdc50 qui sont également trouvées dans le génome de Plasmodium. Pour comprendre le rôle fonctionnel de ces transporteurs putatifs durant l'infection par le parasite, nous avons besoin d'étudier leur mécanisme de transport et d'identifier leur (s) substrat (s). Nous avons entrepris l'expression hétérologue chez Saccharomyces cerevisiae d'ATP2, en complexe avec les sous unités Cdc50, de trois espèces différentes de Plasmodium. Nous avons réussi à co-exprimer l'orthologue ATP2 de P. chabaudi (PcATP2) et les sous unités PcCdc50 correspondantes. Par co-immunoprécipitation et une chromatographie d'exclusion stérique détectée par fluorescence, nous sommes parvenus à identifier la sous unité s'associant à PcATP2 : PcCdc50.1. Nous avons ensuite purifié le complexe PcATP2/PcCdc50.1 en utilisant des nanobodies reconnaissant la GFP fusionnée à l'extrémité C-terminale de PcATP2 et nous avons initié la caractérisation fonctionnelle avec des tests de phosphorylation et d'activité ATPasique
Mitochondrial Disorders Linked to mtDNA instability : From Therapy to Mechanism by Laras Pitayu( )

1 edition published in 2015 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The instability of mitochondrial DNA (mtDNA) in form of mtDNA depletion (quantitative instability) or large deletion (qualitative instability) is one of the most common cause of mitochondrial diseases.. One of the genes responsible for human mtDNA stability, POLG, is exploited in this study. POLG encodes the human mitochondrial polymerase gamma. In human, POLG mutations are a major cause of mitochondrial disorders including hepatic insufficiency; Alpers syndrome, progressive external ophthalmoplegia, sensory neuropathy and ataxia. They are also associated with Parkinsonism. Currently, there is no effective and disease-specific therapy for these diseases. Based on the conservation of mitochondrial function from yeast to human, we used Saccharomyces cerevisiae and Caenorhabditis elegans as first pass filters to identify chemical compounds that suppresses mtDNA instability in cultured fibroblasts of a POLG-deficient patient. We found three potential candidates, MRS2, MRS3 and MRS4, from a chemical screening of nearly 2000 compounds in yeast. MRS3 is the most efficacious in stabilizing mtDNA in yeast, filamentous fungi, worm and patient fibroblasts. This unsuspected compound, clofilium tosylate (CLO), belongs to a class of antiarrhythmic agents for cardiovascular disease. Two other antiarrhythmic agents (FDA-approved) sharing common pharmacological properties and chemical structure with CLO also show potential benefit for POLG deficiency in C. elegans. Using a chemogenomic approach in yeast, we also discovered that a mitochondrial fission actor Fis1 is implicated in the mechanism of action of CLO. Fis1 is important for cellular viability in a slightly toxic concentration of CLO and is required for the mtDNA stabilizing potency of CLO. Our findings provide evidence of the first mtDNA-stabilizing compound that may be an effective pharmacological alternative for the treatment of POLG-related diseases and uncover a new connection between the mitochondrial fission process and mtDNA replication
Ubiquitin-mediated endocytosis of the plant steroid hormone receptor BRI1 and regulation by elevated ambient temperature by Sara Martins( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les brassinostéroïdes (BR) sont des hormones stéroïdes végétales qui jouent un rôle dans la croissance et le développement des plantes. Ils sont perçus à la surface cellulaire par le récepteur kinase BRI1 (BR insensitive 1) situé au niveau de la membrane plasmique. La voie de signalisation des BRs implique la cis et trans-phosphorylation de BRI1 et de son corécepteur BAK1 (BRI1 Associated Receptor Kinase 1) et aboutit à la déphosphorylation des facteurs de transcription BZR1 (Brassinazole Resistant 1) et BES1 (bri1-EMS-Supressor 1) et l'activation des réponses génomiques aux BRs. Les mécanismes permettant la dé-activation du complexe de perception des BRs sont encore peu connus mais peuvent impliquer la déphosphorylation de BRI1, la fixation de régulateur négatif comme BKI1, et l'endocytose de BRI1. Mon travail de doctorat a consisté à étudier les mécanismes d'endocytoses et de dégradation de BRI1 et leurs régulations par les conditions environnementales.L'ubiquitination est une modification post-traductionnelle impliquant l'attachement d'un polypeptide d'ubiquitine (Ub) sur une ou plusieurs lysines (K) d'une protéine cible. L'ubiquitine elle-même peut être sujette à l'ubiquitination, créant ainsi des chaînes de poly-ubiquitine (polyUb) qui peuvent adopter des topologies différentes selon le résidu K de l'ubiquitine impliqué dans la formation de la chaîne. Parmi ces chaînes de polyUb, la chaîne impliquant la lysine-63 (K63) est connue pour être impliquée dans la dégradation des protéines par endocytose chez les levures et les mammifères. Néanmoins, peu de choses sont connues sur l'endocytose dépendante de l'ubiquitine chez les plantes. Durant la première partie de ma thèse, j'ai démontré que BRI1 est modifié in vivo par des chaînes de polyUb K63 et j'ai pu identifier des sites putatifs d'ubiquitination dans BRI1. En utilisant une forme artificiellement ubiquitinée de BRI1 ainsi qu'une forme non ubiquitinable de BRI1, j'ai montré que l'ubiquitination joue un rôle sur l'internalisation de BRI1 à la surface cellulaire et est essentielle pour son adressage à la vacuole. Par ailleurs, j'ai établi que la dynamique de la protéine BRI1 médiée par son ubiquitination joue un rôle important dans le contrôle des réponses des BR.La deuxième partie de ma thèse m'a permis de découvrir une connexion entre l'endocytose dépendante de l'ubiquitine de BRI1 et la réponse des plantes à une élévation de température. J'ai notamment montré que l'accumulation de la protéine BRI1 est réduite dans les racines lorsque les plantes sont cultivées à une température plus élevée (i.e. 26°C). Cependant, la forme non ubiquitinable de BRI1 ne répond pas à cette élévation de la température suggérant une implication de l'endocytose dépendant de l'ubiquitine dans de telles conditions. Cette déstabilisation de BRI1 observée à température plus élevée se traduit au niveau moléculaire par une inhibition de la voie de signalisation des BRs et une hypersensibilité à des traitements BRs exogènes. Les plantes répondent à une montée subite de la température par une augmentation de la longueur de l'hypocotyle, des pétioles et de la racine principale ; processus largement sous le contrôle de l'auxine. J'ai accumulé au cours de ma thèse des évidences génétiques et génomiques montrant que la déstabilisation du BRI1 et l'inhibition de la signalisation des BR à plus hautes températures contrôle l'élongation des racines indépendamment de l'auxine. En conclusion, les résultats obtenus indiquent que BRI1 intègre les informations de température et de signalisation des BRs pour ajuster la croissance des racines lors de variations des conditions environnementales
CARACTERISATION BIOCHIMIQUE ET STRUCTURALE DE BACTERIOCINES CIBLANT LE METABOLISME DU PEPTIDOGLYCANE BACTERIEN, ALTERNATIVE POTENTIELLE AUX ANTIBIOTIQUES. by Dimitri Cherier( )

1 edition published in 2017 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

The misuse of antibiotics during the last decades led to the emergence of multidrug resistant pathogenic bacteria. This phenomenon constitutes a major public health issue. Given that urgency, the finding of new antibacterials in the short term is crucial.Colicins, due to their antimicrobials properties, constitute good candidates. They are protein toxins produced by E. coli to kill competitors belonging to the same or related species. In most cases, they exhibit their cytotoxic activity through an ionophoric or nucleasic activity. Among the twenty colicins known to date, colicin M (ColM) is the only one known to interfere with peptidoglycan biosynthesis. It develops its lethal activity in the E. coli periplasm, in three steps deeply linked to its structural organization in three domains. Once in the periplasm, ColM degrades the lipid II, i.e. the last precursor in the peptidoglycan biosynthesis pathway, in two products that cannot be reused, thereby leading to cell lysis. Several ColM homologues have been identified in other bacterial genera, such as Pseudomonas, Pectobacterium and Burkholderia, but no cross activity has been shown to date, explaining the narrow antibacterial spectrum displayed by the members of this new family of antibacterial enzymes.This work deals with the structural and biochemical study of ColM and some of its homologues. Structural studies on several variants of PaeM, the ColM homologue from P. aeruginosa, led to identify a conserved water molecule in the active site, probably playing a central role in the catalytic mechanism of this enzyme family. Moreover, expression of ColM homologues from Pseudomonas or Pectobacterium species directly in the E. coli periplasm showed that all these homologues were able to induce E. coli cell lysis, thus demonstrating the great potential of these bacteriocins as an alternative to antibiotics. Following these results, several chimera colicins were created between ColM and its homologues, which were shown to degrade lipid II in vitro and to induce E. coli cell lysis after their periplasmic expression, opening the way to future new therapeutic options
Etude de l'homéostasie lipidique chez Drosophila melanogaster by Damien Garrido( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le métabolisme des acides gras (AG) est crucial dans le maintien de l'homéostasie. Son implication dans des processus tels que la signalisation, le stockage énergétique, l'isolation thermique, la régulation du comportement ne révèle qu'une fraction de la complexité et de la variabilité des rôles dans lesquels il peut être associé. En outre, ce métabolisme est dérégulé dans de nombreuses pathologies, diabète, obésité, cancers,... C'est pourquoi les enzymes de ce métabolisme constituent des cibles attractives pour développer de nouveaux traitements. Cependant les conséquences de ces dérégulations sur l'organisme sain sont encore mal connues, surtout à l'échelle de chaque organe.L'objectif de ma thèse était d'évaluer comment le métabolisme des AGs participe à la régulation de l'homéostasie au sein d'un organisme entier. Pour cela, j'ai utilisé les possibilités génétiques du modèle drosophile dont le métabolisme est comparable à celui des mammifères. J'ai ainsi montré que la synthèse d'AGs contribue à neutraliser les effets toxiques du sucre alimentaire. Ce processus se fait en coopération avec la voie de la détoxification du méthylglyoxal qui permet de prévenir la formation de composés issus de la glycation non enzymatique. J'ai aussi contribué à montrer que les précurseurs des hydrocarbures et phéromones ont une origine flexible, qui dépend du maintien de l'homéostasie et qui peut perturber les interactions entre individus. Je suis actuellement en train d'étudier la sensibilité à l'inhibition de la synthèse d'AG de différents modèles de croissance dérégulée. Enfin, dans un travail préliminaire, j'ai montré que le métabolisme des AGs est essentiel dans le tube digestif, possiblement en perturbant l'homéostasie hydrique de la larve.L'ensemble de ces résultats aidera à mieux cerner l'importance du métabolisme des AGs dans le maintien de l'homéostasie d'un organisme sain et dans des processus dérégulés
Structural characterization of JIP3 recruitment by Kinesin-1 by Fernando Augusto Raio vilela( )

1 edition published in 2019 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

The intracellular transport of cargos is a crucial process on eukaryotic cells, and notably in neurons, in order to regulate different functions as cell's maturation and synaptic transmission. The Kinesin-1 is a molecular motor capable of transporting different types of cargos as organelles, vesicles and macromolecular assemblies along the microtubules. It is a heterotetramer composed by a homodimer of heavy chains (KHC) bound to two light chains (KLC), where both KHC and KLC are capable of cargos recruitment. One of the first identified cargos of Kinesin-1 is JIP3/4 (JNK-Interacting Protein 3/4), which are also adaptor proteins, intermediating the transport of other cargos. Kinesin-1 recruits JIP3/4 by two different and independent modes, (i) via KHC and (ii) via KLC. Therefore, JIP3/4 recruitment by KHC and KLC activates the motility of Kinesin-1, by distinct mechanisms, allowing the intracellular transport of cargos and the associated functions in neurons. During my PhD, I contributed to the characterization of the dual binding mode of Kinesin-1 and JIP3/4 by bioinformatical, biochemical/biophysical and structural approaches. This work allowed a better understanding of the cargos' recruitment by Kinesin-1, as well as the molecular mechanisms of Kinesin-1 activation by JIP3/4
 
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Alternative Names
I2BC

Institut de biologie intégrative de la cellule - DRF/JOLIOT

Institute of Integrative Biology of the Cell facility in Gif-sur-Yvette, France

UMR 9198

UMR9198

Unité mixte de recherche 9198

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French (10)

English (10)