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Thèses - HDR
Thèse de Milène NITENBERG
Biosynthèse des galactolipides de plantes : étude structurale et fonctionnelle de la MGDG synthase 1 (MGD1) d’Arabidopsis thaliana
Laboratoire : CERMAV, Grenoble
Directrices de thèse : Christelle Breton et Maryse Block
Date : 26 novembre 2018
Les membranes des chloroplastes sont riches en monogalactosyldiacylglycérol (MGDG) et digalactosyldiacylglycérol (DGDG), deux galactolipides essentiels pour la biogenèse de ces organites et le fonctionnement de la machinerie photosynthétique. MGD1 est la galactolipide synthase majeure chez Arabidopsis thaliana. C’est une protéine monotopique, localisée dans l’enveloppe interne des membranes des chloroplastes, qui transfère un résidu galactose à partir d’UDP-galactose sur le diacylglycérol (DAG) pour former le MGDG. MGD1 a besoin de lipides anioniques tels que le phosphatidylglycérol (PG) pour être active, mais le mécanisme d’activation reste à ce jour inconnu. Le but de ma thèse a été d’obtenir plus d’informations sur le mécanisme de régulation de la MGD1, enzyme clé de la biogenèse des chloroplastes. Mon étude s’est portée sur la protéine native MGD1 et deux de ses mutants, H155A et P189A. L’étude des propriétés d’association de MGD1 et des mutants à des membranes modèles, à l’aide de la technique des monocouches de Langmuir, a permis de proposer un mécanisme réactionnel inédit, impliquant une dyade catalytique de type PG-His, qui permet d’expliquer le rôle d’activateur du PG. Un nouveau test d’activité, basé sur cette même technique de Langmuir, a été mis en place. Il s’agit du premier exemple de synthèse d’un galactolipide sur une membrane biomimétique constituée d’un mélange DAG-PG.
Thèse de Clément DELANNOY
Etude structurale des modifications de la glycosylation des macrophages induites par Mycobacterium bovis BCG
Laboratoire : Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, Lille
Directeur de thèse : Elisabeth ELASS-ROCHARD
Date : 11 décembre 2017
La première partie de notre étude a été de mettre en évidence les variations du glycome lors de la différentiation des cellules humaines THP-1. L’analyse des données de spectrométrie de masse MALDI-TOF a démontré que la différenciation des cellules monocytaires THP-1 en macrophages induit une biosynthèse accrue des gangliosides, mais aussi une augmentation du taux de N-glycannes complexes et de leur degré de ramification. Ces résultats corrèlent avec l’expression des glycosyltransférases et des glycosidases impliquées dans la maturation et l’élongation des glycannes. La suite de nos travaux a été de déterminer les modifications structurales de la glycosylation des macrophages suite à une infection mycobactérienne par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Pour ce faire, les macrophages issus de la lignée THP-1 et de monocytes sanguins humains ont été infectés par Mycobacterium bovis BCG. L’analyse des résultats obtenus montre une modification de la ramification et une augmentation des niveaux de fucosylation des N-glycannes de type complexe qui ont été confirmées en cytométrie en flux. L’ensemble de ces résultats indiquent que la glycosylation des cellules hôte subit un remodelage suite à l’infection mycobactérienne reflétant l’activation de la réponse immunitaire ou un mécanisme favorisant le processus infectieux.
Thèse de Sven POTELLE
TMEM165 : un nouvel acteur de la régulation de l’homéostasie golgienne du Mn2+, impliqué dans les anomalies congénitales de la glycosylation
Laboratoire : Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, Lille
Directeur de thèse : François FOULQUIER
Date : 8 décembre 2017
Les anomalies congénitales de la glycosylation (CDG) sont des maladies génétiques rares caractérisées par une glycosylation aberrante des protéines. En 2012, notre équipe a identifié TMEM165 comme étant une protéine golgienne impliquée dans les CDG, mais dont les fonctions biologiques et cellulaires demeurent inconnues. Au cours de ces travaux de thèse, nous avons montré que l’homéostasie golgienne du Mn2+ était altérée en absence de TMEM165. Alors que des défauts de galactosylation ont été observés dans des cellules déficientes en TMEM165, nous avons découvert que la supplémentation en Mn2+ était suffisante pour rétablir une glycosylation normale. Nous avons également démontré que ce défaut de glycosylation pouvait également être supprimé par une supplémentation en galactose. La supplémentation orale en galactose a été testée chez des patients déficients en TMEM165, améliorant significativement les paramètres biochimiques et cliniques. De plus, nous avons montré que la stabilité de TMEM165 était altérée en présence d’une concentration élevée de Mn2+, l’exposition à des concentrations élevées de Mn2+ entraînant une dégradation lysosomale rapide de TMEM165. En résumé, notre étude montre que TMEM165 est un acteur clé de la glycosylation golgienne en régulant finement l’homéostasie du Mn2+ et (ii) une nouvelle protéine de l’appareil de Golgi sensible au manganèse.
Thèse de Pierre-André GILORMINI
Nouvelles stratégies chimiques pour la visualisation et la compréhension des méca-nismes de sialylation
Laboratoire : Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, Lille
Directeurs de thèse : Christophe BIOT et Marie-Ange RECCHI-KRZEWINSKI
Date : 21 novembre 2017
Ces travaux de thèse présentent le développement d’outils chimiques permettant l’étude des acides sialiques, une famille de monosaccharides très impliqués dans de nombreux phénomènes biologiques. Il est possible résumer ces travaux en deux grands axes. Le premier est le développement d’une stratégie originale de marquage, adaptée de la MOE et utilisant deux monosaccharides modifiés analogues d’intermédiaires de biosynthèse de l’acide sialique. Cette stratégie a permis d’apporter de nouvelles informations sur les modes d’entrée de l’acide N-acétyl-neuraminique et de son précurseur la N-acétyl-mannosamine. Le second axe, consiste également en l’introduction dans les glycoconjugués d’acides sialiques modifiés en utilisant des sialyltransférases recombinantes solubles. Grâce à l’appui d’expériences de RMN 31P, une méthode simple et robuste a été développée pour la production d’acides sialiques activés et utilisables immédiatement dans des expériences enzymatiques. Ces CMP-acides sialiques de synthèse se sont également révélés être des outils de choix pour l’étude et la caractérisation in vitro de sialyltransférases.
Thèse de Clément DESPRES
Rôle des modifications post-traductionnelles dans le processus d’agrégation de la pro-téine Tau
Laboratoire : Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, Lille
Directeur de thèse : Caroline SMET-NOCCA
Date : 27 octobre 2017
De nombreuses études ont démontré une corrélation positive entre l’hyperphosphorylation de la protéine Tau et la progression de la maladie d’Alzheimer mais, à ce jour, le mécanisme moléculaire liant la phosphorylation et l’agrégation pathologique reste inconnu. D’autre part, la protéine Tau est une cible privilégiée d’un grand nombre d’enzymes impliquées dans les modifications post-traductionnelles de la protéine. Nous avons étudié le rôle de trois modifications clés de la protéine Tau : la phosphorylation (Ser/Thr), l’acétylation (Lys) et l’O-GlcNAcylation (Ser). Dans un premier temps, nous avons établi un lien entre phosphorylation et agrégation et nous avons proposé un mécanisme moléculaire de l’agrégation de la protéine Tau hyperphosphorylée. Dans une deuxième partie, nous avons étudié le rôle de l’acétylation dans le processus agrégatif et montré que l’acétylation induit un retard de l’agrégation de la protéine Tau phosphorylée. Enfin, nous avons étudié le dialogue entre O-GlcNAcylation et phosphorylation et nos résultats préliminaires ont montré que la S400 est le site majeur d’O-GlcNAcylation de Tau.