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Ultra high resolution X-ray crystallography allows for analyzing the charge distribution in the molecules and provides methods to study the intermolecular interactions at a deeper level. Structural studies of several thiophene based compounds have been carried out and the phenomenon of disorder has been discussed. Experimental and theoretical charge density analysis of two important molecules was performed using a multipolar atom model. A new virtual atom model is also tested which allows for a rapid calculation of the electrostatic properties. The hydrogen bonding with oxygen atom acceptor is studied through an extensive survey of more than 500,000 crystal structures. The stereo chemical results are compared with the electron density of the oxygen atoms in different chemical environments which give conclusive evidences for the dependence of directionality of hydrogen bonds on the shape and orientation of the electrons lone pairs. Finally, it has been shown that how in the absence of high resolution X-rays data, principle of transferability of electron density parameters between molecules can be used to study the electrostatic properties and the intermolecular interactions. This principle has been successfully applied to a small thiophene based molecule and the large FAD binding protein Cholesterol oxidase, La cristallographie des rayons-X à ultra-haute résolution permet d'analyser la distribution de charge des molécules et d'étudier les interactions intermoléculaires avec précision. Des études structurales de plusieurs composés à base de thiophène ont été menées à bien, et le phénomène de désordre a été discuté. Des analyses expérimentales et théoriques de la densité de charge de deux molécules importantes ont été réalisées en utilisant le modèle d'atome multipolaire. Un nouveau modèle d'atomes virtuels est également testé : il permet le calcul rapide des propriétés électrostatiques. La liaison hydrogène avec l'oxygène comme accepteur est étudiée par l'analyse extensive de plus de 500.000 structures cristallines. Les résultats de stéréochimie sont comparés avec la densité électronique des atomes d'oxygène dans différents environnement chimiques, ce qui permet de montrer la dépendance directionnelle des liaisons hydrogène et des formes et orientations des paires d'électrons libres. Finalement, il est montré qu'en l'absence de données de diffraction des rayons X à haute résolution, le principe de transférabilité des paramètres de la densité électronique peut être exploité pour étudier les propriétés électrostatiques et les interactions intermoléculaires. Ce principe a été utilisé avec succès sur une petite molécule à base de thiophène et sur la protéine FAD-dépendante Cholestérol oxydase

Bacteria use a communication mode named quorum sensing to regulate gene expression depending on the population density and thus to control processes such as sporulation, competence or virulence in a multicellular manner. In Gram-positive bacteria, the quorum sensing relies mostly on the production, the secretion and the detection of small signaling peptides. The project focuses on the study of the quorum sensing system NprR/NprX in Bacillus cereus, where NprR is the effector, which recognizes specifically the signaling peptide NprX. NprR is a bi-functional protein. In the absence of peptide, it acts as a sporulation inhibitor while in complex with NprX, it acts as transcription factor implicated in virulence. NprR belongs to a family of quorum sensing effectors named RNPP (for the first identified members: Rap, NprR, PlcR and PrgX) still not well characterized at a structural level. My PhD project consisted to perform the structure/function analysis of the NprR/NprX system. To understand the functional regulation of NprR by NprX, I carried out different studies in solution (SEC-MALS and DLS). These results allowed me to highlight a molecular switch based on a changing of the oligomerisation state of the protein. NprX binding switches NprR from an Apo dimeric conformation to a tetrameric complex. The structural study by crystallography led to the resolution of the tetrameric NprR/NprX complex structure. The analysis of this tetramer suggests the recognition of 2 DNA binding sites. The structural study of the dimeric conformation of Apo NprR by SAXS, allowed me to propose a model similar to that of the Rap dimers (members of RNPP family). This model is supported by a directed mutagenesis study of interface residues. The characterization by ITC of the NprR/NprX interaction with different forms of the peptide, as well as the analysis of the binding pocket in the complex, led to a better understanding of the specificity of the interaction. Two key residues of the effector were highlighted: Asn275, essential to peptide binding and Arg126, essential to the activation of the transcription factor function. These results have contributed to a better understanding of the NprR/NprX quorum sensing system thanks to the elucidation of the molecular switch controlled by NprX but also in a better knowledge of the RNPP effectors family., Les bactéries utilisent un mode de communication appelé quorum sensing pour régulerl’expression des gènes en fonction de la densité de population et contrôler ainsi de façonmulticellulaire des processus tels que la sporulation, la compétence ou la virulence. Chez les bactériesà Gram-positif, le quorum sensing repose principalement sur la production, la sécrétion et la détectionde petits peptides de signalisation.Le projet porte sur l’étude du système quorum sensing: NprR/NprX chez Bacillus cereus, oùNprR est l’effecteur qui reconnait spécifiquement le peptide de signalisation NprX. NprR est uneprotéine bi-fonctionnelle. Seule, elle agit en tant qu’inhibiteur de la sporulation, en complexe avecNprX, elle perd sa fonction initiale au profit d’une activité facteur de transcription impliquée dans lavirulence. NprR appartient à une famille d’effecteurs de quorum sensing appelée RNPP (Rap, NprR,PlcR et PrgX) encore mal caractérisée au niveau structural. Mon projet de thèse a consisté en l’analysestructure-fonction du système NprR/NprX.Pour comprendre la régulation fonctionnelle de NprR par NprX, des études en solution (SECMALSet DLS) ont permis de mettre en évidence un switch moléculaire qui repose sur un changementd’oligomérisation. Ainsi NprX fait basculer NprR d’une conformation Apo dimérique à uneconformation compléxée tétramérique.L’étude structurale par cristallographie a aboutit à la résolution de la structure du complexeNprR/NprX. L’analyse de ce tétramère suggère la reconnaissance de 2 sites distincts sur l’ADN.L’étude structurale par SAXS, a quant à elle, permis de proposer une conformation dimérique de laforme Apo NprR, modèle conforté grâce à une étude par mutagénèse dirigée des résidus d’interface. Ils’agit d’un mode de dimérisation semblable à celui des protéines Rap (membres de la famille RNPP).La caractérisation par ITC de l’interaction NprR/NprX avec différentes formes du peptide,ainsi que l’analyse de la poche de fixation du complexe, ont permis de mieux comprendre la spécificitéd’interaction et de mettre en évidence deux résidus clés de l’effecteur : l’Asn275 essentielle à lafixation du peptide et l’Arg 126 essentielle à l’activation de la fonction facteur de transcription.Ces travaux ont contribué à une meilleure compréhension du système quorum sensingNprR/NprX grâce à l’élucidation du switch moléculaire contrôlé par NprX mais aussi à une meilleureconnaissance de la famille d’effecteurs RNPP.

The oncoprotein E6 which plays a crucial role in the process of carcinogenesis induced by HPV, has withstood all tests for a long time. Since 1995 the team « oncoproteins » has focused on this issue. This allowed the resolution of structure of C-terminal domain of E6 by NMR analysis, in 2006. In this context, i started my PhD in 2008 with aim to continue the pursuit of structural data on E6 while also acquiring information about its modes of interaction with its cellular targets. The work of this thesis has enabled us to obtain the crystal structure of E6 (HPV16) in complex with a peptide of E6AP, using an original approach capable of producing stable and soluble proteins E6. This structure represents the first structural information on full-length E6, awaited for over 20 years by the scientific community. I also performed during this thesis an analysis of the interaction system of the E6 protein based on a large study of interaction between proteins E6 (7 types) and 93 peptides bearing LxxLL motif., L’ oncoprotéine E6 - qui joue un rôle crucial dans le processus d’oncogenèse induit par les papillomavirus a longtemps résisté à toute analyse. Depuis 1995 l’équipe Oncoprotéines a concentré ses efforts sur cette problématique. Ce qui a permis la résolution par RMN de la structure du domaine C-terminal de E6 en 2006. C’est dans ce cadre que j’ai commencé ce Doctorat en 2008, avec objectif de continuer la quête de données structurales sur E6 tout en acquérant des informations sur ses modes d’interaction avec ses cibles cellulaires. Les travaux de cette thèse ont permis l’obtention de la structure cristallographique de E6 (HPV16) en complexe avec un peptide de E6AP, en utilisant une approche originale capable de produire des protéines E6 stables et solubles. Cette structure constitue la première information structurale publiée sur des protéines E6 entières, attendue depuis plus de 20 ans par la communauté scientifique. J’ai effectué également durant cette thèse une analyse du système d’interaction de la protéine E6 basée sur une large étude d’interaction entre les protéines E6 (7 types) et 93 peptides porteurs de motif LxxLL.

The problem stated by the use of composites C / C dense implies knowledge and control of degradation processes to which they are subjected. The use of in-situ characterization of these means of degradation pathways then is a considerable asset for their advance. Thus, the use of ESEM in temperature associated with a crystallographic characterization by TEM and ex situ confrontation by thermogravimetric analysis resulted in obtaining kinetic laws characterizing the propagation of oxidation in all directions. Following this experimental stage, a numerical approach based on the use of algorithms Kinetic Monte-Carlo, was then introduced to model these observations both at the atomic level with the modeling of the oxidation kinetics law linear, as meso-and macro-simulation by the kinetic law of mass loss in the case of HOPG., La problématique énoncée par l’utilisation de matériaux composites C/C denses implique la connaissance et la maîtrise des processus de dégradation auxquels ils sont soumis. L’utilisation de moyens de caractérisation in-situ de ces voies de dégradation constitue alors un atout considérable pour leur anticipation. Ainsi, l’utilisation de la MEBE en Température associée à une caractérisation cristallographique par MET et une confrontation ex-situ par Analyse thermogravimétrique a abouti à l’obtention de lois cinétiques caractérisant la propagation de l’oxydation dans toutes les directions de l’espace. A la suite de cette étape expérimentale, une approche numérique basée sur l’utilisation d’algorithmes de Monte-Carlo Cinétique, a alors été mise en place pour modéliser ces observations tant sur le plan atomique avec la modélisation de la loi cinétique d’oxydation linéique, que meso et macroscopique par la simulation de la loi cinétique de perte de masse dans le cas particulier du HOPG.

Laccases are multi-copper oxidases that catalyse the oxidation of a wide range of phenols and their use in industrial oxidative processes is increasing. A laccase has been purified from the fungus Trametes versicolor and crystallized using the hanging-drop method. Crystals belong to the monoclinic space group P2(1), with unit-cell parameters a = 87.7, b = 110.5, c = 123.2 A, beta = 103.4 degrees. A complete data set was collected to 2.4 A resolution on a Cu K(alpha) rotating-anode X-ray source. Molecular replacement was performed and the initial electron-density maps indicate that the four expected Cu atoms are all present.

Following many studies lead on the inhibition of glycogen phosphorylase (GP) in our laboratory an trough several collaborations, this thesis describes in five chapters and a detailed experimental section, the most recent advances in the areas of synthesis and biological evaluation of GP’s catalytic site inhibitors. Chapter I is dedicated to the description of diabetes and especially type 2 diabetes of which treatment, the main goal of this project, requires knowledge of the complex mechanisms that regulates glycemia. Synthesized inhibitors are broken down into families according to their structure which associates an heterocyclic aglycon, prone to binding in the β pocket lining the active site, with a glycopyranoside or glycopyranosylidene moiety in the case of spiro compounds. Chapter II focuses on spiro-bicyclic inhibitors such as glucopyranosilidene-spiro-1,4,2-oxathiazoles and glucopranosylidene-spiro-isoxazolines. Chapter III describes the synthesis of C- and N-glycosyl-heterocycles, mainly glycopyranosyl-1,2,3-triazoles. Finally, chapter IV studies the palladium-mediated cross coupling fonctionalization of 4-substituted-5-halogenated-1,2,3-triazoles that represents an unexpected but interesting development of the project. To conclude, chapter V gathers the evaluation of synthesized molecules as GP inhibitors. Enzymology and crystallography as well as in vitro and in vivo experiments are presented, A la suite des nombreux travaux sur l’inhibition de la glycogène phosphorylase (GP) menés au laboratoire et au travers de diverses collaborations, cette thèse décrit en cinq chapitres suivis d’une partie expérimentale détaillée, les dernières avancées en termes de synthèse et d’évaluation biologique des inhibiteurs du site catalytique de la GP. La chapitre I de ce manuscrit est consacrée à la présentation des diabètes et plus particulièrement du diabète de type II dont le traitement, motivation première de ce projet, repose sur la connaissance des mécanismes complexes régulant la glycémie. Les différents inhibiteurs synthétisés sont classés par famille selon leur structure qui associe un aglycone hétérocyclique, susceptible d’affinité pour le canal β proche du site actif de l’enzyme, avec un motif glycopyranosidique, ou glycopyranosylidène dans le cas des motifs spiro. Le chapitre II est consacré aux inhibiteurs spiro-bicycliques tels que les glucopyranosylidène-spiro-1,4,2-oxathiazoles et les glucopyranosylidène-spiro-isoxazolines. Le chapitre III décrit la synthèse de C- et N-glycosyles hétérocycles, principalement des glycopyranosyl-1,2,3-triazoles. Enfin le chapitre IV décrit la fonctionnalisation de 5-halogéno-1,2,3-triazoles 4-substitués par couplages pallado-catalysés qui ont constitué un développement imprévu mais original des travaux. Pour terminer, le chapitre V décrit l’évaluation des molécules préparées en tant qu’inhibiteurs de la glycogène phosphorylase. Les expériences et résultats d’enzymologie, de cristallographie ainsi que les tests cellulaires in vitro et in vivo sur le rat sont présentés

Proteases carry out a number of crucial functions inside and outside the cell. To protect the cells against the potentially lethal activities of these enzymes, specific inhibitors are produced to tightly regulate the protease activity. Independent reports suggest that the Kunitz-soybean trypsin inhibitor (STI) family has the potential to inhibit proteases with different specificities. In this study, we use a combination of biophysical methods to define the structural basis of the interaction of papaya protease inhibitor (PPI) with serine proteases. We show that PPI is a multiple-headed inhibitor; a single PPI molecule can bind two trypsin units at the same time. Based on sequence and structural analysis, we hypothesize that the inherent plasticity of the β-trefoil fold is paramount in the functional evolution of this family toward multiple protease inhibition., Journal Article, Research Support, Non-U.S. Gov't, SCOPUS: ar.j, info:eu-repo/semantics/published

International audience; Directionally solidified eutectic (DSE) ceramics add new potentialities to the advantages of sintered ceramics: a higher strength, almost constant, up to temperatures close to the melting point and a better creep resistance. The microstructure of melt-growth composites (MGC) of ceramic oxides consists in three-dimensional and continuous interconnected networks of single-crystal eutectic phases. After solidification of binary eutectics, the eutectic phases are alumina and either a perovskite or garnet phase. In ternary systems, cubic zirconia is added as a third phase. For very high temperature structural applications such as turbine blades in future aeronautical turbines or thermal power generation systems, the investigation is focused on both binary (Al2O3-Y3Al5O12 (YAG), Al2O3-Er3Al5O12 (EAG) and Al2O3-GdAlO3 (GAP)) and ternary (Al2O3-YAG-ZrO2, Al2O3-EAG-ZrO2 and Al2O3-GAP-ZrO2) eutectics. Improving the strength and toughness of DSE ceramics being essential for such practical applications, results concerning the mechanical behavior of these eutectics will be reported after a short presentation concerning microstructure and crystallography. This better knowledge of DSE ceramics has led to the development of a specific Bridgman furnace to produce large crystals and investigate possible applications of DSE ceramics to a new generation of very high temperature gas turbines, e.g. hollow non-cooled nozzles, turbine blades or combustor liner panels.

Today, macromolecular crystallography commonly produces molecular models at atomic resolution. However, this technique is particularly difficult to implement in the cases of large complexes. Electron microscopy allows for the visualization of large particles under conditions similar to those in vivo. However, the resolution of three-dimensional reconstructions obtained by electron microscopy does not allow, in general, the direct interpretation of molecular structures, a necessary step in understanding biological problems. Therefore, it is natural to try to combine information provided by these two techniques to characterize the structure of macromolecular assemblies. The idea is to place the molecular models determined by crystallography inside electron microscopy 3D reconstructions, and compare the electron density associated to the 3D reconstruction with an electron density calculated from the models. The numerical problem is the determination and the optimization of the variables that specify the positions of the models, considered as rigid body, inside the assembly. This simple idea has led to the development of a method called fitting. This thesis aims to provide biologists with a tool, based on the method of fitting, that allows them to build pseudo-molecular models associated to the assemblies produced by electron microscopy. The software resulting from this work, named VEDA, has a user-friendly graphical environment, includes the possibility of flexible fitting, and implements a powerful calculation core (fast computation, treatment of complex symmetry, use of large volumes, etc.). Tested on dozens of real cases with experimental data sets, VEDA is now fully functional and is used by a growing number of researchers in France and abroad. All of the users have recognized ease of use, stability, speed, and quality of results of VEDA. STAR; Aujourd'hui, la cristallographie de macromolécules produit couramment des modèles moléculaires à résolution atomique. Cependant, cette technique est particulièrement difficile à mettre en œuvre, dans le cas de complexes de taille importante. La microscopie électronique permet, elle, de visualiser des particules de grande taille, dans des conditions proches de celles in vivo. Cependant, la résolution des reconstructions tridimensionnelles obtenues exclut, en général, leur interprétation directe en termes de structures moléculaires, étape nécessaire à la compréhension des problèmes biologiques. Il est donc naturel d'essayer de combiner les informations fournies par ces deux techniques pour caractériser la structure des assemblages macromoléculaires. L'idée est de positionner les modèles moléculaires déterminés par cristallographie à l'intérieur de reconstructions 3D issues de la microscopie électronique, et de comparer la densité électronique associée à la reconstruction 3D avec une densité électronique calculée à partir des modèles. Le problème numérique réside dans la détermination et l'optimisation des variables qui spécifient les positions des modèles, considérés comme des corps rigides, à l'intérieur de l'assemblage. Cette idée simple a donné lieu au développement d'une méthode appelée recalage. Ce travail de thèse a eu pour but de fournir aux biologistes un outil, basé sur la méthode du recalage, qui leurs permette de construire des modèles pseudo-moléculaires associés aux assemblages produits par microscopie électronique. Le logiciel issu de ce travail, nommé VEDA est un environnement graphique convivial, intégrant la possibilité de recalage flexible, et un moteur de calcul performant (calcul rapide, traitement de symétries complexes, utilisation de grands volumes, ...). Testé sur des dizaines de cas réels, VEDA est aujourd'hui pleinement fonctionnel et est utilisé par un nombre croissant de chercheurs, en France et à l'étranger qui lui reconnaissent tous facilité d'utilisation, stabilité, rapidité et qualité des résultats.

Today, macromolecular crystallography commonly produces molecular models at atomic resolution. However, this technique is particularly difficult to implement in the cases of large complexes. Electron microscopy allows for the visualization of large particles under conditions similar to those in vivo. However, the resolution of three-dimensional reconstructions obtained by electron microscopy does not allow, in general, the direct interpretation of molecular structures, a necessary step in understanding biological problems. Therefore, it is natural to try to combine information provided by these two techniques to characterize the structure of macromolecular assemblies. The idea is to place the molecular models determined by crystallography inside electron microscopy 3D reconstructions, and compare the electron density associated to the 3D reconstruction with an electron density calculated from the models. The numerical problem is the determination and the optimization of the variables that specify the positions of the models, considered as rigid body, inside the assembly. This simple idea has led to the development of a method called fitting. This thesis aims to provide biologists with a tool, based on the method of fitting, that allows them to build pseudo-molecular models associated to the assemblies produced by electron microscopy. The software resulting from this work, named VEDA, has a user-friendly graphical environment, includes the possibility of flexible fitting, and implements a powerful calculation core (fast computation, treatment of complex symmetry, use of large volumes, etc.). Tested on dozens of real cases with experimental data sets, VEDA is now fully functional and is used by a growing number of researchers in France and abroad. All of the users have recognized ease of use, stability, speed, and quality of results of VEDA. STAR, Aujourd'hui, la cristallographie de macromolécules produit couramment des modèles moléculaires à résolution atomique. Cependant, cette technique est particulièrement difficile à mettre en œuvre, dans le cas de complexes de taille importante. La microscopie électronique permet, elle, de visualiser des particules de grande taille, dans des conditions proches de celles in vivo. Cependant, la résolution des reconstructions tridimensionnelles obtenues exclut, en général, leur interprétation directe en termes de structures moléculaires, étape nécessaire à la compréhension des problèmes biologiques. Il est donc naturel d'essayer de combiner les informations fournies par ces deux techniques pour caractériser la structure des assemblages macromoléculaires. L'idée est de positionner les modèles moléculaires déterminés par cristallographie à l'intérieur de reconstructions 3D issues de la microscopie électronique, et de comparer la densité électronique associée à la reconstruction 3D avec une densité électronique calculée à partir des modèles. Le problème numérique réside dans la détermination et l'optimisation des variables qui spécifient les positions des modèles, considérés comme des corps rigides, à l'intérieur de l'assemblage. Cette idée simple a donné lieu au développement d'une méthode appelée recalage. Ce travail de thèse a eu pour but de fournir aux biologistes un outil, basé sur la méthode du recalage, qui leurs permette de construire des modèles pseudo-moléculaires associés aux assemblages produits par microscopie électronique. Le logiciel issu de ce travail, nommé VEDA est un environnement graphique convivial, intégrant la possibilité de recalage flexible, et un moteur de calcul performant (calcul rapide, traitement de symétries complexes, utilisation de grands volumes, ...). Testé sur des dizaines de cas réels, VEDA est aujourd'hui pleinement fonctionnel et est utilisé par un nombre croissant de chercheurs, en France et à l'étranger qui lui reconnaissent tous facilité d'utilisation, stabilité, rapidité et qualité des résultats.

A travers une approche historique, epistemologique et patrimoniale des mineraux de collection, les auteurs analysent le changement d’image des mineraux et de la facon de les collectionner – notamment leur passage progressif d’objet precieux participant a une representation ideale de la Nature a specimens classes et inventories, destines a l’enseignement et a la recherche – et s’interrogent sur l’evolution du statut des collections et les enjeux actuels de leur patrimonialisation.

International audience; A microfluidic chip suitable for studying crystallization of organic molecules in organic solvents was developed. In this device, supersaturation can be generated either by thermal gradient (i.e., when the crystallization solvent is not miscible with the continuous phase) or by mass transfer (when the crystallization solvent is partially miscible with the continuous phase) or both. The experimental setup allows the storage of up to 2000 droplets to get nucleation statistics and crystal growth rates under static conditions. Crystallization of eflucimibe in droplets of octanol generated in water was investigated by use of this experimental device. The results show that, at lower time scale, the first nucleation events result mainly from a heterogeneous nucleation process (due to the presence of impurities or to the octanol–water interface itself). At higher time scales, the nucleation rate falls off, all the crystals appear in the droplet volume, and nucleation becomes homogeneous. This microfluidic device allows heterogeneous and homogeneous nucleation rate measurements to be performed in a single experiment. For ibuprofen crystallization in organic solvents partially miscible with water, no crystallization was observed, even at high time scales. Instead of crystallizing, the system undergoes a liquid–liquid phase separation. The liquid–liquid system obtained has a long lifetime, and contrary to what is usually observed, this metastable state does not promote nucleation of stable crystals.

Budding is the final step of HIV infection. Viral particles will have to modify the topology of the plasma membrane in order to achieve their correct release from the infected cell, by recruiting ESCRT proteins at the budding point, and among them CHMP4 and CHMP2 isoforms. So far, the molecular details of this recruitment are not precisely known.. Lethal Giant Discs (LgD) has been descibed in the litterature as a regulator of endosomal trafficking, and an interaction with CHMP4B has been proposed. A major point of this research is to propose a structural basis for this interaction, as well as a better understanding of the role and general organization of LgD/CC2D1A. The crystal structure of a LgD fragment (comprising a predicted coiled-coil motif and a c-terminal C2 domain) was solved in our lab at 2.4 A. Moreover, we show that CC2D1A impairs in vitro the ability of CHMP4B to polymerize. Based on a crystallographic structure of CHMP4B and biochemical data, we also show that the binding site of CC2D1A on CHMP4B is itself involved in polymerization, in the context of HIV budding. As a side project, I've also set up a protocole to obtain pure monomeric CHMP2B, which has been shown to polymerize at the plasma membrane, and I've characterized the protein in the presence of liposomes, along with new partners., Le bourgeonnement est l'étape finale du cycle viral du virus VIH. Les particules virales vont devoir modifier la topologie de la membrane plasmique afin de promouvoir leur libération dans le milieu extracellulaire ; cette étape est réalisée par le recrutement de protéines ESCRT (en particulier CHMP4 et CHMP2) au point de bourgeonnement. A ce jour, les détails moléculaires de ce recrutement sont méconnus. Lethal Giant Discs (LgD) a été décrite dans la littérature comme un régulateur du traffic endosomal, et une interaction avec CHMP4B a été proposée pour l'orthologue humain CC2D1A. Un point majeur de ce travail aura été de caractériser l'interaction CC2D1A.CHMP4B, mais également de mieux comprendre l'organisation de la protéine. En particulier j'ai résolu la structure d'un fragment de LgD à 2.4 Å, comprenant une région hélicale et un domaine C2 en c-terminal. En outre, nous montrons que CC2D1A inhibe la capacité de CHMP4B à polymériser in vitro. A partir d'une structure cristallographique de CHMP4B et de données biochimiques, nous montrons que le site d'interaction de CC2D1A sur CHMP4B est impliqué dans la polymérisation de CHMP4B, et important pour la fonction de la protéine dans le contexte du bourgeonnement du HIV. Un projet parallèle m'a également conduit à définir un protocole de purification de la protéine CHMP2B recombinante sous forme monomérique, cet isoforme ayant été récemment impliqué dans la formation de structures tubulaires à la membrane plasmique et dans des activités de scission membranaire. En particulier, j'ai pû caractériser la protéine en présence de liposomes et préciser de nouveaux partenaires cellulaires.

Lectin activity with specificity for mannose and glucose has been detected in the seed of Platypodium elegans, a legume from the Dalbergiae tribe. The gene of the lectin PELa has been cloned and the resulting 261 amino acid protein belongs to the legume lectin family with similarity with Pterocarpus angolensis agglutinin (PAL) from the same tribe. The recombinant lectin has been expressed in E. coli and refolded from inclusion bodies. Analysis of specificity by Glycan Array evidenced a very unusual preference for complex type N-glycans with asymmetrical branches. A short branch consisting of one mannose residue is preferred on the 6- arm of the N-glycan, while extension by GlcNAc, Gal and NeuAc are favorable on the 3-arm. Affinities have been obtained by microcalorimetry using symmetrical and asymmetrical Asn- linked heptasaccharide prepared by semi-enzymatic method. Strong affinity of 5 µM was obtained for both ligands. Crystal structures of PELa complexed with branched trimannose and symmetrical complex type Asn-linked heptasaccharide have been solved at 2.1 and 1.65 Å resolution respectively. The lectin adopts the canonical dimeric organization of legume lectins. The trimannose bridges the binding sites of two neighbouring dimers, resulting in the formation of infinite chains in the crystal. The Asn-linked heptasaccharide binds with the 6-arm in the primary binding site and extensive additional contacts on both arms. The GlcNAc on the 3-arm is bound in a constrained conformation that may rationalize the higher affinity that is observed on chips for oligosaccharide with shorter 3-arm that do not present this monosaccharide., De la reconnaissance protéine-glucides. Une activité lectine avec une spécificité mannose/glucose a été détectée dans les graines de Platypodium elegans, une légumineuse de la sous-tribu Dalbergiae. Le gène de la lectine PELa a été cloné. Son produit est une protéine de 261 acides aminés appartenant à la famille des lectines de légumineuses et présentant des similarités avec l'agglutinine de Pterocarpus angolensis (PAL). La lectine recombinante a été exprimée dans E. coli et renaturée à partir des corps d'inclusion. L'analyse de la spécificité par Glycan Array montre une préférence très rare pour des N-glycanes de type complexe avec des branches disymmétriques. Une branche courte composée d'un résidu de mannose est préférée sur le bras 1-6 des N-glycanes, tandis que l'extension par les résidus GlcNAc et Gal et favorable sur le bras 1-3. Les affinités ont été mesurées par microcalorimétrie de titration en utilisant des heptasaccharides liés à une asparagine et obtenus par une méthode semi-enzymatique. Une très forte affinité de 5 uM a été obtenue pour deux ligands symétriques et disymmétriques. Les structures cristallographiques de PELa complexé avec le trimannose branché et l'heptasaccharide-Asn symétrique de type complexe ont été résolues respectivement à 2,1 et 1,65 Å de résolution. La lectine adopte l'organisation dimérique canonique des lectines de légumineuses. Le trimannose ponte les sites de liaison de deux dimères voisins, résultant en la formation de chaînes infinies dans le cristal. L'heptasaccharide-Asn se lie par le mannose du bras 1-6 dans le site principal de liaison et de nombreux contacts supplémentaires sont établis avec les autres résidus glucidiques. Le GlcNAc du bras 1-3 interagit avec la surface de la protéine dans une conformation contrainte qui peut expliquer la plus grande affinité que l'on observe sur les puces pour les oligosaccharides avec des bras 1-3 courts qui ne contiennent pas ce monosaccharide.

This study is about the electrostatic and structural properties of proteins diffracting at high X-ray resolution. Two different aspects are tackled which are 1) the analysis of properties derived from their charge distribution, parting from a fundamental point of view and 2) the application of methods used in high resolution macromolecular crystallography to two enzymes of major interest.After the analysis of the structure and electrostatic properties of PfluDING protein, the binding mode of a phosphate ion, located in the active site, was elucidated at two different pH values. Particularly, this study demonstrates that a diffuse hydrogen bond assures the protonation state of the phosphate ion, which is thus identical at each pH value. The second enzyme studied is the proteine DFPase which is capable of hydrolysing nerve agents. A high resolution X-ray structure and a medium resolution neutron structure where compared. The analysis points out the differences between the two models and a new catalytic mechanism could be proposed.The more fundamental aspects of this study are about the secondary structural elements of proteins: their electrostatic properties in terms of electrostatic moments (dipole and quadrupole moments of helices and sheets) as well as the hydrogen bond network assuring the cohesion of helices have been analyzed. It has been shown that certain interactions between peptide units within helices, represented usually as hydrogen bonds, should actually be considered as pure electrostatic contacts; Cette étude est consacrée à l'analyse des propriétés électrostatiques et structurales des protéines diffractant à haute résolution. Les travaux se déclinent en deux aspects principaux qui sont, d'une part, l'analyse d'un point de vue fondamental des propriétés dérivées de leur distribution de charge des structures des protéines, et, d'autre part, l'application pratique des méthodes de la cristallographie haute résolution des macromolécules à deux enzymes.Grâce à une analyse structurale et électrostatique de la protéine PfluDING, le mode de fixation du phosphate a été mis en évidence à deux pH différents. En particulier, cette étude a permis de démontrer la présence d'une liaison hydrogène diffuse assurant un mode de fixation identique quelque soit le pH. La seconde enzyme étudiée est la protéine DFPase, capable de dégrader les organophosphorés. La structure de la DFPase obtenue par diffraction X haute résolution et la structure affinée contre des données neutroniques ont été comparées. L'analyse pointe les différences d'interprétation des deux modèles, et permet de proposer un nouveau mécanisme d'action.Les aspects plus fondamentaux de cette étude portent sur les éléments de structure secondaire des protéines : leurs propriétés électrostatiques en termes de moments électriques (moments dipolaires et quadripolaires des hélices et des feuillets), et le réseau des interactions (dont les liaisons H) assurant la cohésion des hélices ont été analysés. Il a été démontré comment certaines interactions entre liaisons peptidiques au sein d'hélices, classiquement représentées comme des liaisons hydrogène, devaient être considérés comme des contacts purement électrostatiques

In this work, the effects of magnetic field on the crystallography and microstructure of al alloys during solidification are systematically studied. Study on the primary Al3Fe and Al3Zr phases indicates that the faceted interface and twinning influence their morphology. For the Al3Fe, the low rate of the planes parallel to the extension direction result in the bar shape. The type I twinning causes the crystal to bend. For the Al3Zr, the different migration rates of the planes lead to the tabular shape and the compound twinning creates the dentrites. Twinning is achieved by shearing, reshuffling and atomic stacking fault. High magnetic field tends to eliminate the gravity segregation of the primary Al3Fe by the magnetic viscosity force. The magnetic torque induced by the magnetic anisotropy rotates the primary Al3Fe and Al3Zr and creates strong preferential crystallographic orientation in the field direction. The field also induces bifurcation and cracking of the Al3Fe through the thermoelectric magnetic force and the shrinkage coefficient difference between the Al3Fe and the matrix. Crystal detachment plus magnetization energy and solute diffusive suppression enhances the nucleation of the primary Al3Fe. During semi-continuous casting, the low DC magnetic field transfers the equiaxed and columnar grains in Al-Zn to twinned feathery ones, and the columnar grains in Al-Fe to twinned lamellas by modifying the solidification condition at the liquid/solid front, resulting in the formation of strong crystallographic texture and CSL [sigma]3 boundaries. The present work contributes to the enrichment of the theory of electromagnetic processing of materials, Dans ce travail, les effets du champ magnétique sur la cristallographie et la microstructure d'alliages Al lors de la solidification sont systématiquement étudiés. L'étude des phases primaires Al3Fe et Al3Zr indique que l'interface facettée et le maclage influencent leur morphologie. Pour Al3Fe, la faible vitesse de migration des plans parallèles à la direction d'extension conduit à la forme de barre. Le type I de maclage provoque la courbure du cristal. Pour Al3Zr, les vitesses de migration différentes des différents plans conduisent à la forme tabulaire et le maclage composé crée les dentrites. Le maclage est réalisé par cisaillement, remaniement et de fautes d'empilement atomique. Le champ magnétique intense tend à éliminer la ségrégation par gravité d'Al3Fe primaire par la force de viscosité magnétique. Le couple magnétique induit par l'anisotropie magnétique provoque la rotation de l'Al3Fe et Al3Zr primaires et crée une forte orientation préférentielle cristallographique dans la direction du champ. Le champ induit également des bifurcations et des fissures du Al3Fe par la force thermoélectrique magnétique et la différence des coefficients de retrait entre Al3Fe et la matrice. La conjonction de détachement de cristaux, de l'énergie d'aimantation et de la suppression de la diffusion de solutés accroît la nucléation de l'Al3Fe primaire. Au cours de coulée semi-continue, le faible champ magnétique statique transfère les grains équiaxes et colonnaires d'Al-Zn en grains de type « plumeau » maclés, et les grains colonnaires d'Al-Fe en lamelles maclées par la modification des conditions de solidification à l'interface liquide/solide, entraînant la formation de la forte texture cristallographique et des joints de grains de coïncidence (Coincident Site Lattice CSL) de type [sigma]3. Le présent travail contribue à l'enrichissement de la théorie du traitement électromagnétique des matériaux

In this work, the effects of magnetic field on the crystallography and microstructure of al alloys during solidification are systematically studied. Study on the primary Al3Fe and Al3Zr phases indicates that the faceted interface and twinning influence their morphology. For the Al3Fe, the low rate of the planes parallel to the extension direction result in the bar shape. The type I twinning causes the crystal to bend. For the Al3Zr, the different migration rates of the planes lead to the tabular shape and the compound twinning creates the dentrites. Twinning is achieved by shearing, reshuffling and atomic stacking fault. High magnetic field tends to eliminate the gravity segregation of the primary Al3Fe by the magnetic viscosity force. The magnetic torque induced by the magnetic anisotropy rotates the primary Al3Fe and Al3Zr and creates strong preferential crystallographic orientation in the field direction. The field also induces bifurcation and cracking of the Al3Fe through the thermoelectric magnetic force and the shrinkage coefficient difference between the Al3Fe and the matrix. Crystal detachment plus magnetization energy and solute diffusive suppression enhances the nucleation of the primary Al3Fe. During semi-continuous casting, the low DC magnetic field transfers the equiaxed and columnar grains in Al-Zn to twinned feathery ones, and the columnar grains in Al-Fe to twinned lamellas by modifying the solidification condition at the liquid/solid front, resulting in the formation of strong crystallographic texture and CSL [sigma]3 boundaries. The present work contributes to the enrichment of the theory of electromagnetic processing of materials; Dans ce travail, les effets du champ magnétique sur la cristallographie et la microstructure d'alliages Al lors de la solidification sont systématiquement étudiés. L'étude des phases primaires Al3Fe et Al3Zr indique que l'interface facettée et le maclage influencent leur morphologie. Pour Al3Fe, la faible vitesse de migration des plans parallèles à la direction d'extension conduit à la forme de barre. Le type I de maclage provoque la courbure du cristal. Pour Al3Zr, les vitesses de migration différentes des différents plans conduisent à la forme tabulaire et le maclage composé crée les dentrites. Le maclage est réalisé par cisaillement, remaniement et de fautes d'empilement atomique. Le champ magnétique intense tend à éliminer la ségrégation par gravité d'Al3Fe primaire par la force de viscosité magnétique. Le couple magnétique induit par l'anisotropie magnétique provoque la rotation de l'Al3Fe et Al3Zr primaires et crée une forte orientation préférentielle cristallographique dans la direction du champ. Le champ induit également des bifurcations et des fissures du Al3Fe par la force thermoélectrique magnétique et la différence des coefficients de retrait entre Al3Fe et la matrice. La conjonction de détachement de cristaux, de l'énergie d'aimantation et de la suppression de la diffusion de solutés accroît la nucléation de l'Al3Fe primaire. Au cours de coulée semi-continue, le faible champ magnétique statique transfère les grains équiaxes et colonnaires d'Al-Zn en grains de type « plumeau » maclés, et les grains colonnaires d'Al-Fe en lamelles maclées par la modification des conditions de solidification à l'interface liquide/solide, entraînant la formation de la forte texture cristallographique et des joints de grains de coïncidence (Coincident Site Lattice CSL) de type [sigma]3. Le présent travail contribue à l'enrichissement de la théorie du traitement électromagnétique des matériaux

Cytochromes P450 (P450) and NADPH-cytochrome P450 reductase (CPR) form the major mixed function oxidase system participating in the metabolism of endo- and xenobiotic compounds in mammals. CPR is a multidomain protein containing two catalytic domains bearing FMN and FAD cofactors and joined by a connecting domain. Using its two flavin cofactors and a peculiar internal electron transfer cycle from FAD to FMN, CPR is capable of splitting the dielectronic flux of NADPH to sequential electron transfers to P450. Available CPR structures evidenced a conformation with the two cofactors in tight proximity, consistent with an internal electron transfer from FAD to FMN. However this conformation state (called “closed”) is incompatible with an external transfer between CPR and P450 since the FMN cofactor is completely buried into the protein. The project of this thesis was to produce and analyze the biochemical and structural behavior of chimeric CPR composed of catalytic domains originating from yeast and human CPR. Those chimera were still functional toward artificial and natural acceptors. Moreover, we obtained the 2.5 Å resolution crystal structure of one of them in a novel open conformation. Comparison with closed structures evidences a major conformational change separating both flavin cofactors from 86 Å. This new open structure of CPR could represent a protein conformation compatible with the bimolecular electron transfer complex to P450 and reveals the dynamical nature of such a multidomain protein. Factors influencing or dictating those conformational changes were studying through steady-state and rapid kinetics, potentiometry or denaturation analysis.; Les cytochromes P450 (P450) et la NADPH-cytochrome P450 réductase (CPR) sont les principaux acteurs du métabolisme des xénobiotiques chez les mammifères. La CPR est une protéine multidomaine formée de deux domaines catalytiques comprenant les cofacteurs FAD et FMN et reliés par un domaine de connexion. Grâce aux propriétés rédox de ses deux flavines, la CPR est capable de scinder le flux diélectronique du NADPH en deux transferts monoélectroniques vers les P450. Jusqu'alors, la CPR avait toujours cristallisé dans une conformation dite fermée, compatible avec un transfert interne du FAD au FMN, mais dans laquelle le FMN était tellement enfouie au cœur de la protéine qu'un transfert externe vers les P450 était inenvisageable. Le projet de cette thèse consistait à construire et analyser les caractéristiques structurales et biochimiques de CPR chimères constituées de domaines issues des CPR humaine et de levure. Ces chimères sont toujours fonctionnelles vis-à-vis d'accepteurs artificiels et naturels. Leurss constantes catalytiques, la vitesse des différents transferts d'électrons internes et externes, les potentiels standards de leurs cofacteurs ou encore leur stabilité vis-à-vis d'agents dénturants ou de la température ont été mesurés et comparés aux caractéristiques des CPR parentales. De plus, la structure cristallographique de l'une d'elle a pu être déterminée à 2,5 Å de résolution et dans une nouvelle conformation dite ouverte. Celle-ci prouve le caractère dynamique de cette protéine multidomaine, et pourrait correspondre à la conformation de la CPR au sein du complexe bimoléculaire CPR-P450 lors du transfert externe entre le FMN et le cytochrome. Les facteurs pouvant influencer ou dicter ces changements conformationnels ont été appréhendés grâce à des analyses d'enzymologie, de cinétiques rapides, de potentiométrie ou encore de dénaturation.

Le latex de Carica papaya est un milieu riche en cystéine protéinases. Celles-ci ont été régulièrement utilisées en cosmétique ou pour l’attendrissement de la viande. Mais ces protéines ont aussi un intérêt pharmaceutique. En effet, le latex est bien connu pour posséder une activité antifongique mais aussi une activité anthelminthique. Ces effets sont régulièrement attribués aux cystéine protéinases qui se trouvent en concentration importante dans le latex. Malgré ces concentrations importantes en protéinases, d’autres protéines restent actives dans ce milieu. C’est le cas de la glutamine cyclase, qui a été extraite intacte de ce milieu et cristallisée. Sa structure nous a révélé une architecture particulière en ‘’&61538;-propeller‘’ à cinq pales avec double fermeture. Cette structure lui confère sa très grande stabilité. Les industries pharmaceutiques sont aussi à la recherche de protéines très stables et résistantes aux protéinases endogènes. Nous avons donc entrepris l’étude du protéome de Carica papaya afin de mettre en évidence d’autres protéines minoritaires relativement stables pouvant conférer au latex son activité anthelminthique. Cette analyse a permis la mise en évidence de différentes protéines appartenant à diverses familles des « pathogenesis related protéins » (PR-proteins): une &61538;-1,3 glucosidase, une analogue à la barwin, une thaumatine et deux chitinases.Nous nous sommes particulièrement intéressés à ces deux dernières au cours de cette thèse. Une caractérisation de ces deux protéines a permis de montrer que celles-ci étaient bien deux protéines distinctes, identifiées comme chitinases majeure et mineure selon leur abondance dans le latex. Elles sont relativement stables et résistantes à la protéolyse. Une analyse de la séquence de la chitinase majeure a montré que celle-ci était homologue à la chitinase issue de l’orge et une analyse de sa structure révèle la présence d’une grande concentration en prolines localisées principalement dans les neuf boucles de sa structure. Cela pourrait expliquer sa grande résistance vis à vis des cystéine protéinases.La cristallisation de cette même chitinase en présence de N-acétyl-glucosamine comme additif, a conduit à une structure contenant trois molécules de GlcNac, deux dans le centre actif de notre protéine et une participant au réseau cristallin. Aucune structure de chitinase n’avait encore pu être obtenue en co-cristallisation avec un substrat. A partir des deux GlcNac observés dans le centre actif, nous avons reconstruit un complexe chitinase/(GlcNac)4. L’analyse de ce complexe a permis de mettre en évidence de nouvelles interactions entre (GlcNac)4 et les acides aminés du centre actif ainsi que de confirmer le mécanisme de la famille GH 19. Des tests préliminaires sur nématodes ont finalement confirmé l’activité anthelminthique du latex et montré que la chitinase pouvait aussi être un bon nématocide, Doctorat en Sciences, info:eu-repo/semantics/nonPublished

International audience; Catalytic wet air oxidation (CWAO) of phenolic compounds over three activated carbons (ACs) has been investigated in a semibatch autoclave to better understand the influence of AC properties on the efficiency and stability of CWAO. Phenol, 4-nitrophenol, 4-chlorophenol, and 4-hydroxybenzoic acid, as well as synthetic mixtures comprising two to four of the aforementioned molecules, have been chosen as model pollutants to evaluate synergy or competition effects. To this end, the amount of pollutant(s) (re)adsorbed on AC during a preliminary adsorption step, the pollutant conversion, and the mineralization yield obtained during CWAO as well as the AC stability upon recycling are compared for each case.

Les propriétés des matériaux moléculaires proviennent à la fois de la structure des composantes individuelles et de la façon dont elles s’associent. Ce dernier aspect reste difficile à contrôler, malgré de grandes avancées en science des matériaux. Pour mieux comprendre la relation structure-propriétés, nous avons entrepris une étude systématique de l'hexaphénylbenzène et de ses dérivés, qui offrent une charpente symétrique et rigide. En premier lieu, nous avons attaché six groupements diaminotriazinyles sur l’hexaphénylbenzène afin de produire des réseaux tridimensionnels hautement poreux maintenus par des ponts hydrogène. En modifiant systématiquement le coeur moléculaire, nous avons excisé près du tiers de la molécule-mère, générant des réseaux supramoléculaires dont la porosité s’est élevée graduellement jusqu’à 75%, équivalant ainsi le record pour ce type de matériaux. Ensuite, nous avons étudié le comportement de l’hexakis(4-nitrophényl)benzène. Dans les structures cristallines obtenues, des interactions non-covalentes entre groupements nitro démontrent leur potentiel en chimie supramoléculaire. Le coeur moléculaire ne joue qu’un rôle secondaire dans l’empilement des molécules : seules quelques interactions C-H•••π impliquant le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène sont évidentes. Cette dernière observation nous a poussés à étudier le comportement à l’état cristallin de l’hexaphénylbenzène et ses dérivés. En scrutant attentivement neuf structures cristallines de ces composés, nous avons décerné la présence récurrente d’interactions C-H•••π impliquant le cycle aromatique central. Cette association caractéristique a été exploitée pour créer des réseaux supramoléculaires maintenus par des interactions C-H•••π sélectives entre un groupement éthynyle et le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène. Finalement, nous avons joint le côté sombre de l’ingénierie cristalline en utilisant nos connaissances dans le but d’empêcher la formation d’interactions directionnelles. En protégeant le cycle aromatique central de l’hexaphénylbenzène à l’aide de groupements alkyles, les interactions C-H•••π ont été pratiquement éliminées. Ces résultats offrent la possibilité de créer de nouveaux matériaux amorphes. Dans ces études, focalisées sur le système hexaphénylbenzène, nous avons mis en relief des phénomènes qui sont obscurcis dans d'autres familles de molécules. De plus, ce système a grandement facilité l’utilisation d’une approche méthodique pour explorer la relation structure-propriétés. Nos travaux nous ont amenés à des conclusions de valeur universelle en science des matériaux moléculaires., The properties of molecular materials depend on the identity of individual components and on their organization. Unfortunately, it remains difficult to control molecular organization, despite advances in materials science. To better understand the relationship between molecular structure and collective properties, we undertook a systematic study of hexaphenylbenzene and its derivatives, which possess a rigid symmetric framework. Our first study focused on using hydrogen bonds to control self-assembly in the solid state. By installing six diaminotriazinyl groups on a hexaphenylbenzene core, we predictably obtained highly porous three-dimensional hydrogen-bonded networks. Through systematic structural modifications of the molecular core, we excised nearly a third of the parent molecule, and the porosity of the networks gradually increased, matching the record of 75% previously obtained for this type of material. We then turned to weaker interactions to control organization, as revealed by the packing of hexakis(4-nitrophenyl)benzene. In the crystal structures analyzed, non-covalent interactions between nitro groups were observed, demonstrating their potential in supramolecular chemistry. Careful examination of the structures showed that the hexaphenylbenzene moieties play only a secondary role in determining the overall packing; however, C-H•••π interactions involving the central aromatic ring of hexaphenylbenzene were also observed. To further document this unexpected behavior, we analyzed nine crystal structures of hexaphenylbenzene and derivatives, which showed that a C-H•••π recognition pattern involving the central aromatic ring occurs consistently throughout the series. This motif was used to prepare supramolecular networks based exclusively on selective and directional C-H•••π interactions involving ethynyl groups and the central aromatic ring of hexaphenylbenzene. Finally, we joined the dark side of crystal engineering by using our knowledge of supramolecular chemistry to prevent the formation of directional interactions. By installing alkyl groups near the central aromatic ring of hexaphenylbenzene, C-H•••π interactions were practically eliminated. These results were then used to devise new amorphous materials. The hexaphenylbenzene system permitted a methodical analysis of structure-property relationships in molecular materials. This particular system exposed phenomena normally obscured in other families of molecules, and our analysis of its behavior has yielded conclusions of universal value in materials science.

We report the investigation of pseudo-ten-fold surfaces on two complex metallic alloys considered as approximants to the decagonal quasicristal. The atomic and electronic structure of the both samples is investigated by means of a multi-technique approach supported by ab initio electronic structure calculations. The main termination of the (100) surface of Al13Co4 is attributed to an incomplete puckered layer. The (010) surface of Al3(Mn, Pd) exhibits an important amount of structural imperfections. With the exception of several vacancies, this surface is identical to the complete puckered layer. In a second stage, both surfaces have been used as templates for the growth of metallic thin films. On both surfaces, Pb adatoms adopt a pseudomorphic growth mode up to one monolayer. For the Al13Co4 surface, the sticking coefficient of Pb vanishes upon the completion of the monolayer. However, it remains sufficient for the growth of additional layers on the Al3(Mn, Pd) (010) surface. The adsorption of Cu on the Al13Co4 surface follows also a pseudomorphic growth mode up to one monolayer. The ß-Al(Cu, Co) phase appears for coverages greater than one monolayer. For higher temperature deposition, the b-phase is followed by the formation of the g-Al4Cu9 phase. Both b and g phases grow as two (110) domains rotated by 72° from each other, Ce travail a permis de déterminer les structures atomique et électronique de deux surfaces d'alliages métalliques complexes à l'aide d'une approche multi-techniques supportée par des calculs ab intio de structure électronique. Les surfaces de ces cristaux ont pu être corrélées à certains plans présents dans les modèles structuraux disponibles. La terminaison dominante de la surface (100) d'Al13Co4 est identifiée comme un plan corrugué incomplet du volume. La surface (010) de Al3(Mn, Pd) présente un nombre conséquent d'imperfections structurales. À l'exception de certains sites lacunaires, elle est identique au plan corrugué complet du massif. Dans une seconde étape, ces échantillons ont été utilisés comme substrat pour la croissance de films minces métalliques. Les atomes de Pb déposés sur ces deux surfaces suivent un mode de croissance pseudomorphique jusqu'à la formation de la monocouche. Dans le cas de l'Al13Co4, le coefficient de collage du Pb s'annule une fois cette monocouche formée. Sur la surface Al3(Mn, Pd), le croissance de couches additionnelles de Pb est observée. L'adsorption du Cu sur Al13Co4 mène de nouveau à un mode de croissance pseudomorphique jusqu'à la monocouche. Au-delà de ce dépôt, la phase ß-Al(Cu, Co) apparaît en surface. Pour des dépôts à des températures plus élevées, la phase- ß est suivie par la formation de la phase g-Al4Cu9. Les phases b et g croissent suivant deux domaines (110) orientés l'un par rapport à l'autre avec un angle de 72°

National audience; Les structures tridimensionnelles (3D) des protéines sont le support de leurs fonctions biologiques. Pour mieux comprendre les règles gouvernant l'état replié et donc à terme prédire cet état à partir de la séquence, une description fine des structures 3D est nécessaire. Celles-ci sont souvent représentées à l'aide des structures secondaires, les hélices et les feuillets , laissant 50% des résidus affectés à des états non précisément caractérisés, les boucles. Cette simplification ne permet pas de reconstruire la structure 3D. Une vision nouvelle a donc émergé, les alphabets structuraux, ensemble de petits fragments protéiques prototypes qui permettent d'approximer l'ensemble des structures locales des protéines.

H. pylori is a bacterium that infects the stomach of half of the world population. It is involved in most gastric diseases, in particular ulcers and the stomach cancer. The bacterium produces two toxins, CagA and Tipα, that associate with gastric cancer development. CagA is injected inside the cells and interacts with several proteins from signaling pathways. Tipα is secreted by H. pylori and internalized by the gastric cells, where it induces the production of proinflammatory cytokines. In this thesis, we have first studied the interactions between a central domain of CagA and proteins from H. pylori. We have then used a novel High- Throughput methodology to determine new soluble CagA fragments. One of them, corresponding to a C-terminal domain of 33kDa (CagAC33), has been characterized by using biochemical and biophysical techniques. CagAC33 forms a dimer of dimers in solution and particles in electron microscopy. Moreover, CagAC33 can be phosphorylated in vitro by the c-Src and c-Abl kinases, but the phosphorylation efficiency depends on the kinase. The study of the interaction between P-CagA and the SHP-2 phosphatase shows that CagA is dephosphorylated in vitro. We have also solved the structures of two crystal forms of Tipα by X-ray crystallography. The structure of Tipα monomer adopts a novel fold and the protein forms different dimers in the two crystal forms. The study of Tipα in solution indicates that one of the crystallographic dimers is likely favored and suggests that the disulfide bridges identified in the N- terminal portion of the protein have a role during the secretion., Helicobacter pylori est une bactérie qui infecte l'estomac de la moitié de la population mondiale et est impliquée dans la plupart des maladies gastriques, dont les ulcères et le cancer de l'estomac. La bactérie produit deux toxines, CagA et Tipα, qui sont associées avec le développement du cancer. CagA est injectée dans les cellules et interagit avec de nombreuses protéines des voies de signalisation cellulaire. Tipα est secrétée et internalisée dans les cellules gastriques où elle induit la production de cytokines pro-inflammatoires. Dans ce travail de thèse, nous avons tout d'abord étudié les interactions entre un domaine central de CagA et des protéines de H. pylori. Nous avons ensuite identifié de nouveaux fragments solubles de CagA par une méthodologie à ‘'haut-débit''. L'un d'eux, correspondant à l'extrémité C-terminale de la protéine de 33kDa, CagAC33, a été caractérisé par différentes techniques de biochimie et de biophysique. CagAC33 forme des dimères de dimères en solution et des particules en microscopie électronique. De plus, CagAC33 peut être phosphorylé in vitro par les kinases c-Src et c-Abl mais l'efficacité de la phosphorylation dépend de la kinase utilisée. L'étude de l'interaction entre la phosphatase SHP-2 et CagAC33 montre que CagA est dephosphorylée in vitro. Par ailleurs, les structures de deux formes cristallines de Tipα ont été déterminées par cristallographie aux rayons X. La structure du monomère de Tipα adopte un nouveau repliement, et la protéine forme des dimères différents dans les deux formes cristallines. L'étude de la protéine en solution indique qu'un des dimères est sans doute favorisé et suggère que les ponts disulfures identifiés en N-terminal ont un rôle durant la sécrétion de la protéine.

This study is about the electrostatic and structural properties of proteins diffracting at high X-ray resolution. Two different aspects are tackled which are 1) the analysis of properties derived from their charge distribution, parting from a fundamental point of view and 2) the application of methods used in high resolution macromolecular crystallography to two enzymes of major interest.After the analysis of the structure and electrostatic properties of PfluDING protein, the binding mode of a phosphate ion, located in the active site, was elucidated at two different pH values. Particularly, this study demonstrates that a diffuse hydrogen bond assures the protonation state of the phosphate ion, which is thus identical at each pH value. The second enzyme studied is the proteine DFPase which is capable of hydrolysing nerve agents. A high resolution X-ray structure and a medium resolution neutron structure where compared. The analysis points out the differences between the two models and a new catalytic mechanism could be proposed.The more fundamental aspects of this study are about the secondary structural elements of proteins: their electrostatic properties in terms of electrostatic moments (dipole and quadrupole moments of helices and sheets) as well as the hydrogen bond network assuring the cohesion of helices have been analyzed. It has been shown that certain interactions between peptide units within helices, represented usually as hydrogen bonds, should actually be considered as pure electrostatic contacts, Cette étude est consacrée à l'analyse des propriétés électrostatiques et structurales des protéines diffractant à haute résolution. Les travaux se déclinent en deux aspects principaux qui sont, d'une part, l'analyse d'un point de vue fondamental des propriétés dérivées de leur distribution de charge des structures des protéines, et, d'autre part, l'application pratique des méthodes de la cristallographie haute résolution des macromolécules à deux enzymes.Grâce à une analyse structurale et électrostatique de la protéine PfluDING, le mode de fixation du phosphate a été mis en évidence à deux pH différents. En particulier, cette étude a permis de démontrer la présence d'une liaison hydrogène diffuse assurant un mode de fixation identique quelque soit le pH. La seconde enzyme étudiée est la protéine DFPase, capable de dégrader les organophosphorés. La structure de la DFPase obtenue par diffraction X haute résolution et la structure affinée contre des données neutroniques ont été comparées. L'analyse pointe les différences d'interprétation des deux modèles, et permet de proposer un nouveau mécanisme d'action.Les aspects plus fondamentaux de cette étude portent sur les éléments de structure secondaire des protéines : leurs propriétés électrostatiques en termes de moments électriques (moments dipolaires et quadripolaires des hélices et des feuillets), et le réseau des interactions (dont les liaisons H) assurant la cohésion des hélices ont été analysés. Il a été démontré comment certaines interactions entre liaisons peptidiques au sein d'hélices, classiquement représentées comme des liaisons hydrogène, devaient être considérés comme des contacts purement électrostatiques

During the replicative cycle of retroviruses, the retrotranscribed viral DNA is integrated into the host chromosome by the viral integrase protein (IN). The integration reaction is essential for the viral life cycle. Therefore, IN is a key target for antiretroviral drug design to treat HIV infection. IN consists of three domains (N-terminal, central and Cterminal) connected by flexible loops, making the enzyme difficult to crystallize. Dr C. Ronfort (Team Retrovirus and Retroviral Integration) and Pr P. Gouet (BioCrystallography Laboratory) collaborate since 2002 in Lyon to study IN from the Rous Associated Virus type 1 (RAV-1). My thesis work lies within this collaboration. Its objective was to perform crystallographic and molecular studies of the central domain of RAV-1 IN and of mutants of interest identified by the team of Dr C. Ronfort. In this aim, the IN fragment has been overexpressed and purified. Its crystal structure has been solved to a resolution of 1.8 Å. The observation of this structure reveals that the RAV-1 IN can exhibit a novel dimeric arrangement with a molecular interface stabilized by three pairs of facing α-helices. This arrangement is also characterized by the presence of a basic narrow groove at its surface. Thanks to biochemical in vitro experiments and in silico docking studies, we have shown that this median groove could allow the binding of a linear singlestranded RNA. Moreover, our experimental data can explain how the crystallization conditions as well as the mutation of a specific residue located at the surface of the enzyme favor either this novel dimeric arrangement or the classical dimeric interface. Therefore, the data obtained during this thesis suggest that IN exhibits modular structural properties, allowing it to operate in several distinct steps of the retroviral cycle in presence of dsDNA (integration) or ssRNA (reverse transcription and/or encapsidation of the retroviral RNA genome), Au cours du cycle réplicatif des rétrovirus, l’ADN viral rétro-transcrit est intégré dans l’ADN de la cellule hôte par l’intégrase virale (IN). L’IN possède un rôle clé dans le cycle rétroviral et représente une cible thérapeutique majeure pour le traitement des infections par le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). L’IN est constituée de trois domaines (N-terminal, central et C-terminal) connectés par des boucles flexibles, qui la rendent difficilement cristallisable. Le Dr. C. Ronfort (Equipe Rétrovirus et Intégration Rétrovirale) et le Pr. P. Gouet (Laboratoire de BioCristallographie) collaborent depuis 2002 sur l’IN du Rous Associated Virus type 1 (RAV-1). Mes travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre de cette collaboration. Il s’agissait de mener une étude cristallographique et moléculaire du domaine central de l’IN du RAV-1 pour pouvoir, ensuite, modéliser des mutants d’intérêt identifiés par l’équipe du Dr. C. Ronfort. Pour ce faire, le fragment protéique a été surproduit et purifié. Sa structure cristallographique a été résolue à une résolution de 1,8 Å. L’examen de cette structure révèle que le dimère de l’IN du RAV-1 peut s’assembler suivant une nouvelle interface moléculaire stabilisée par trois paires d’hélices α. Cet assemblage se caractérise également par la présence d’un étroit sillon basique à sa surface. Par des expériences in vitro de biochimie et in silico de docking, nous avons montré que ce sillon était susceptible de fixer un brin d’ARN. D’autre part, nos données expérimentales permettent d’expliquer comment les conditions de cristallisation, ainsi que la substitution d’un acide aminé de surface, favorisent la formation soit de ce nouvel arrangement dimérique, soit de l’arrangement dimérique classique. Ainsi, l’ensemble des données obtenues au cours de cette thèse suggère que l’intégrase possède des propriétés structurales modulables, lui permettant d’intervenir dans plusieurs étapes du cycle rétroviral en présence d’ADNdb (intégration) ou d’ARNsb (rétro-transcription et/ou encapsidation du génome ARN viral)

Calcite megascaleno-j hedrons in the Valea Firii cave j (Bihor Mountains) (3-70 cm long, | usually 25-30 cm, the larger weighing 50-55 kg) are of exogenous origin, deposited on fracture walls by Ca (HC03)2-rich solutions. There are primary (autochtonous) crystals, crystallographic forms developed in the area [2201] and crystals with corroded faces (allochtonous, detached and buried in the clay on the cave floor), with characteristic features in the main [1102] and secondary [1104], [1108] areas., Les mégascalénoèdres de calcite de la grotte de Valea Firii (Monts de Bihor) mesurent 3 à 70 cm de long, 25 à 30 cm de large et pèsent 50 à 55 kg. Ils sont d'origine exogène et ont été déposés sur des parois de fractures par des solutions riches en bicarbonates de calcium Ca(HC03)2. Ce sont des formes primaires de cristaux (autochtones) développés dans la région [2201] et des cristaux à faces corrodées (allochtones), détachés et ensevelis dans l'argile du plancher de la grotte, avec des aspects caractéristiques dans les secteurs [1102] (essentiellement) et [1104], [1108] (secondairement)., Ghergari Lucrecia, Marza I, Bodolea Ana, Sehiau S. Observations cristallographiques et génétiques sur les mégascalénoèdres de calcite de la grotte de Valea à Firri (Monts de Bihor, Roumanie). In: Karstologia : revue de karstologie et de spéléologie physique, n°20, 2e semestre 1992. 10e anniversaire. pp. 49-53.

The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is involved in nosocomial diseases and frequent infections in immunocompromised or cystic fibrosis patients. This bacterium is difficult to eradicate because of antibiotic resistance observed in many strains. It is able to produce a biofilm that increase this resistance. During infectious process, bacterial lectins are used to recognize and bind specifically oligosaccharides present on hosts tissues. Among them, the soluble PA-IL lectin (galactose specific) and a new identified fimbrial lectin, CupB6 are involved in adhesion and biofilm composition. The aim of this work is to characterize them biochemically and structurally. PA-IL binding site was well characterized by microcalorimtry, surface plasmon resonance and X ray crystallography, and a large number of galactose-derivative inhibitors were tested. For CupB6 we focused on the saccharide identification and demonstrated that it could be the Lewis b tetrasaccharide. Structural studies are being performed. This work takes part in a project on development of suitable glycomimetics that can be an antibiotic alternative solution., Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste responsable de nombreuses maladies nosocomiales ainsi que d'infections graves chez les patients atteints de mucoviscidose ou chez immunodéprimés. La résistance aux antibiotiques observée chez de nombreuses souches fait de cette bactérie un pathogène difficile à éradiquer. Sa capacité à former un biofilm renforce en particulier cette résistance. Au cours de son processus infectieux, la bactérie utilise des lectines qui lui permettent de reconnaitre et de fixer spécifiquement les oligosaccharides présents en particulier sur les cellules hôte. Parmi elles, sont retrouvées la lectine soluble PA-IL (lectine à galactose) ainsi qu'une lectine fimbriale nouvellement identifiée, CupB6. Ces protéines seraient impliquées dans l'adhésion aux tissus de l'hôte et dans l'élaboration du biofilm. Nos travaux portent sur l'étude biochimique et structurale de ces deux lectines. Par des techniques de microcalorimétrie, de résonance plasmonique de surface et de cristallographie aux rayons X, le site de liaison du sucre de PA-IL a été parfaitement caractérisé, et de nombreux inhibiteurs dérivés du galactose ont pu être testés. D'autre part, nous avons exprimé Cup6 sous forme recombinante et nous avons étudié sa spécificité. Nos études ont montré que le sucre reconnu pourrait être le Lewis b et des études structurales sont en cours. Ces travaux s'inscrivent dans l'optique d'élaborer des glycomimétiques qui pourraient apporter une alternative aux antibiotiques.

The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is involved in nosocomial diseases and frequent infections in immunocompromised or cystic fibrosis patients. This bacterium is difficult to eradicate because of antibiotic resistance observed in many strains. It is able to produce a biofilm that increase this resistance. During infectious process, bacterial lectins are used to recognize and bind specifically oligosaccharides present on hosts tissues. Among them, the soluble PA-IL lectin (galactose specific) and a new identified fimbrial lectin, CupB6 are involved in adhesion and biofilm composition. The aim of this work is to characterize them biochemically and structurally. PA-IL binding site was well characterized by microcalorimtry, surface plasmon resonance and X ray crystallography, and a large number of galactose-derivative inhibitors were tested. For CupB6 we focused on the saccharide identification and demonstrated that it could be the Lewis b tetrasaccharide. Structural studies are being performed. This work takes part in a project on development of suitable glycomimetics that can be an antibiotic alternative solution.; Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste responsable de nombreuses maladies nosocomiales ainsi que d'infections graves chez les patients atteints de mucoviscidose ou chez immunodéprimés. La résistance aux antibiotiques observée chez de nombreuses souches fait de cette bactérie un pathogène difficile à éradiquer. Sa capacité à former un biofilm renforce en particulier cette résistance. Au cours de son processus infectieux, la bactérie utilise des lectines qui lui permettent de reconnaitre et de fixer spécifiquement les oligosaccharides présents en particulier sur les cellules hôte. Parmi elles, sont retrouvées la lectine soluble PA-IL (lectine à galactose) ainsi qu'une lectine fimbriale nouvellement identifiée, CupB6. Ces protéines seraient impliquées dans l'adhésion aux tissus de l'hôte et dans l'élaboration du biofilm. Nos travaux portent sur l'étude biochimique et structurale de ces deux lectines. Par des techniques de microcalorimétrie, de résonance plasmonique de surface et de cristallographie aux rayons X, le site de liaison du sucre de PA-IL a été parfaitement caractérisé, et de nombreux inhibiteurs dérivés du galactose ont pu être testés. D'autre part, nous avons exprimé Cup6 sous forme recombinante et nous avons étudié sa spécificité. Nos études ont montré que le sucre reconnu pourrait être le Lewis b et des études structurales sont en cours. Ces travaux s'inscrivent dans l'optique d'élaborer des glycomimétiques qui pourraient apporter une alternative aux antibiotiques.

International audience; Understanding the interaction between a fluid and a solid phase is of fundamental importance to design of an adsorption process. Because the heat effects associated with adsorption are comparatively large, the assumption of isothermal behaviour is a valid approximation only when uptake rates are relatively slow. In this article, we propose to determine when it is needed to choose the isothermal or non isothermal assumptions according to two physical parameters α (ratio convection/capacity) and β (ratio quantity of energy/capacity). The proposed problem was solved by a mathematical method in the Laplace domain

The structural determination of a sample requires to take account of its anisotropic nature and quantitative texture analysis (QTA) then becomes increasingly important. QTA relies on pole figure measurements, using X-ray or neutron diffraction, and on ODF refinement. It is resolved ideally using Whole-Powder-Pattern analyses, including microstructure, residual stresses, ... and structure, called "Combined Analysis".The present work is devoted to the study of Magnetic Quantitative Texture Analysis (MQTA), which characterizes magnetic moment distributions of magnetic materials, and investigates the links between magnetic signals, crystallites and microstructures. We first present how Combined Analysis can be used efficiently to determine the elastic wave velocities generated by picoseconds photoacoustic excitation, in textured gold films, using CPS detectors and x-rays. However, to target MQTA, weak neutron magnetic difference signals have to be measured using more efficient strategies. We then developed MQTA using the 2D Curved CPS detector of D19, which reduces greatly neutron acquisition times. In a second part we calibrate the new line on standards, and treat localization corrections. The third part is the core of the work and corresponds to MQTA. A magnetic sample holder allowing a fixed applied magnetic field with respect to the sample (which rotates in the Eulerian cradle) has been developed, using as for testing the methodology only a developed field of ~0.3 T at the sample. MQTA theory is then developed, with specific emphasis on total magnetic scattering pole figures and polarization pole figures. Illustration of MQTA application on a “soft iron” sample is shown.; La détermination de la structure cristalline d'un échantillon nécessite la prise en compte de son caractère anisotrope et du même coup l'analyse quantitative de texture devient de plus en plus importante. Ce type d'analyse a recours à la mesure de figures de pôles par diffraction de RX ou de neutrons, et à l'affinement des ODF. Couplée à d'autres types d'analyses (microstructure, contraintes résiduelles ...) utilisant les mêmes diagrammes de diffraction, l'analyse du profil global incluant l'analyse texturale a pris le nom d'analyse combinée.Ce travail détaille les mesures d'analyse combinée, pour des expériences de diffraction X et de neutrons. Nous appliquons l'analyse combinée par diffraction X à la détermination des vitesses de propagation d'ondes élastiques générées par excitation photoacoustique picoseconde, dans des films d'or texturés. L'évolution technologique a permis le développement de détecteurs 2D, réduisant considérablement les temps de mesures neutroniques. Nous développons l'analyse combinée et la calibration associée sur le détecteur CAPS de l'instrument D19, qui réduit les temps d'acquisition et permet de développer l'analyse quantitative de texture magnétique, pour mettre en évidence la réorientation des moments magnétiques sous champ modéré (~0,3 T).Ce mémoire est finalement consacré à l'étude de l'analyse MQTA, qui caractérise les matériaux magnétiques en termes de distribution macroscopique de l'orientation des moments, et étudie comment le signal magnétique résultant est lié aux cristallites et aux microstructures de l'échantillon. Nous détaillons ici l'aspect théorique de l'analyse MQTA, et illustrons son application sur un échantillon de fer « doux ».

The lipopeptide Surfactin produced by Bacillus subtilis is one of the most widely studied biosurfactants because of its high biotechnological and therapeutical significance. Surfactin has several advantages over the chemically synthesized surfactants such as lower toxicity, higher biodegradability and biocompatibility. In view of Surfactin production, we propose a new approach integrating the fermentation process with micro-filtration and adsorption. The adsorption column, designed as a fixed bed activated carbon reactor, recovers the Surfactin and eliminates the foam formation. Moreover, the adsorption step reduces the concentration in the effluent so that it does not exceed permissible limit.

The nasal mucosa is a specialist interfacial region sandwiched between the olfactory system and the gaseous chemical milieu. In mammals and insects, this region is rich in odorant-binding proteins that are thought to aid olfaction by assisting mass transfer of the many different organoleptic compounds that make up the olfactory landscape. However, in mammals at least, our grasp on the exact function of odorant-binding proteins is tentative and better insight into the role of these proteins is warranted, not least because of their apparent significance in the olfactory systems of insects. Here, the crystal structure of rat odorant-binding protein 1 is reported at 1.6 Å resolution. This protein is one of the best-characterized mammalian odorant-binding proteins and only the third such protein structure to be solved at high resolution. The protein was crystallized in the holo form and contains an unidentifiable ligand that is probably an artefact from the Pichia pastoris expression system. Comparisons are made between this structure and a modelled OBP1 structure produced using the crystal structure of aphrodisin as a template. Comparisons are also made between OBP1 and the other two rat OBP subtypes, for which crystallographic data are unavailable. Interestingly, we also show that OBP1 is monomeric, which is in contrast to its previous assignment.

L'article décrit d'abord des pavages du plan par des polygones, et plusieurs problèmes classiques à propos de ces pavages. L'exposition est ensuite centrée autour des groupes discrets d'isométries du plan euclidien, c'est-à-dire des groupes ornementaux et des groupes cristallographiques, avec quelques allusions à l'importance de ces sujets en physique des cristaux.

Opportunistic infection by pathogens such as Pseudomonas aeruginosa and Burkholderiacenocepacia is the first cause of morbidity and mortality in cystic fibrosis patients. Theopportunistic pathogen Burkholderia cenocepacia contains three soluble carbohydratebindingproteins, related to the fucose-binding lectin PA-IIL from Pseudomanas aeruginosa.These lectins could play a role in early stage of infection through specific binding to epithelialcells of hosts. They could also be involved in the building of biofilm that is responsible forresistance to antibiotics. The thesis is focused on structure-function studies of two B.cenocepacia lectins, BclA and BclB with the aim to correlate the data to the localisation andfunction in the bacteria. Glycan array data associated with titration microcalorimetry allowedto determine the specificity of the lectins and the affinity towards the best ligands.Localisation studies demonstrate the presence of the lectins in the bacteria cytoplasm but alsoon the outer membrane. Finally, crystal structures of lectin complexed with carbohydrate givethe molecular basis of the interaction., La colonisation des poumons par des germes comme Pseudomonas aeruginosa etBurkholderia cenocepacia représente la première cause de maladie et de mortalité chez lespatients atteints de la mucoviscidose. Quatre gènes de séquence apparentée à celui codantpour la lectine soluble PA-IIL (LecB) de P. aeruginosa ont été identifiés dans le génome de B.cenocepacia. Ces lectines pourraient être impliquées dans la reconnaissance des cellulesépithéliales de l’hôte au stade précoce de l’infection, ou encore dans la formation du biofilmresponsable de la résistance aux antibiotiques. Les travaux développés dans cette thèse portentsur l’étude structurale et fonctionnelle de deux de ces lectines : BclA et BclB, ainsi que sur lalocalisation et la fonction des protéines chez la bactérie. L’utilisation de glycan arraysassociée à la microcalorimétrie de titration ont permis de déterminer la spécificité des lectineset leur affinité pour les meilleurs ligands. Les études de localisation ont montré ces lectinescytoplasmiques sont aussi détectées à la surface de la membrane externe. Enfin, l’obtention decristaux de lectine complexée à son ligand permet de mieux comprendre l’interaction àl’échelle moléculaire.

The cell wall of marine algae is characterized by the abundance of anionic polysaccharides (sulfated or uronic) which have no equivalent in land plants. These polysaccharides constitute a crucial carbon resource for numerous heterotrophic marine bacteria, which play a central role in the global carbon cycle in the sea. Among these microorganisms, the planctomycete Rhodopirellula baltica appears as a good model to indentify enzymes specific for algal polysaccharides. Its genome contains numerous carbohydrate active enzymes (29GH, 4PL, 17CE and 59 GT, http://www.cazy.org/) and more than 100 sulfatases! In order to understand the molecular basis of the ecological role of R. baltica, I have started a medium-throughput project. Using various bioinformatics tools, I have established that the 120 polysaccharides from R. baltica are constituted by 165 independent structural modules. I have selected 96 targets, based on their structural and/or functional signifiance, cloned into a His-tag vector. 96/96 targets have been successfully transformed into E. coli strain. Recombinant proteins have been overexpressed at low temperature (20°) in an auto-inducer culture medium. The expression and the solubility of the proteins have been tested by SDS-PAGE and Dot-Blot analyses. At least 30 target-proteins have been expressed under a soluble form. Four enzymes have been expressed on a wider scale, then purified, characterized biochemically and studied by cristallography. I could give evidence that at least two of those enzymes have been incorrectly annoted (two glycoside hydrolases of the families GH16 and GH57), and I confirmed the pectase lyase activity on one of them (family PL1), on which cristallographic study have been done. I've also performed some bioinformatic analyses of all the polysaccharide-related enzymes of R. baltica in order to reevaluate the initial annotations of these enzymes, and to sharpen our understanding of the ecological role of this bacterium. These analyses lead me to reconstruct some of the main metabolisms implying polymers degradation. In correlation with my experimental data, I could settle the grounds for wider experiments in the study of those metabolisms.; La paroi des algues marines est caractérisée par une forte abondance de polysaccharides anioniques (sulfatés ou uroniques) qui n'ont pas d'équivalents chez les plantes terrestres. Ils constituent une source de carbone cruciale pour de nombreuses bactéries marines hétérotrophes qui jouent un rôle central dans le cycle global du carbone dans les océans. Parmi ces microorganismes, la planctomycète Rhodopirellula baltica apparaît comme un bon modèle pour identifier les enzymes spécifiques de ces polysaccharides algaux. Son génome contient de nombreuses polysaccharides (29GH, 4PL, 17CE et 59 GT, http://www.cazy.org/) ainsi que plus de 100 sulfatases ! Dans le but de comprendre les bases moléculaires du rôle écologique de R. baltica, j'ai procédé à une étude à moyen-débit des polysaccharides de cette bactérie. Aidés de divers outils bioinformatiques, j'ai établi que les 120 polysaccharides de R. baltica sont constitués de 165 modules structuralement indépendants. J'ai sélectionné 96 cibles parmi ces modules, en fonction de leur intérêt structural et/ou fonctionnel, et les ait inséré dans un vecteur avec une étiquette poly-His. 92/96 gènes ont été clonés avec succès dans une souche E. coli. La surexpression des protéines recombinantes a été réalisée à basse température (20°) dans un milieu de culture auto-inducteur. Leur expression et solubilité ont été testées par des analyses en SDS-PAGE et Dot-Blot. Au moins 30 protéines-cibles ont été exprimées sous forme soluble. Quatre polysaccharides ont été surexprimées en plus grand volume, purifiées, caractérisées biochimiquement et cristallographiquement. J'ai pu mettre en évidence qu'au moins deux de ces enzymes avaient été annotées incorrectement (deux glycoside hydrolases des familles GH16 et GH57), et j'ai confirmé l'activité pectase lyase de l'une d'entre elles (famille PL1), dont plusieurs jeux de données ont été collectés. Parallèlement, j'ai réalisé une étude bioinformatique de l'ensemble des polysaccharides de R. baltica pour réévaluer les annotations initiales de ces enzymes et affiner le rôle de dégradeur mobile que constitue cette bactérie. Cette analyse a permis de reconstruire les grandes voies métaboliques impliquant des polysaccharides complexes et, conjointement avec mes analyses expérimentales, de préparer le terrain à des analyses plus poussées de caractérisation de ces voies métaboliques.

We present here the growth of silicon nanowires in a nanoporous alumina template using the VLS method.We developed a process to realize nanoporous alumina directly on silicon. It allows a control over geometrical properties of alumina (pore diameter, periodicity, and thickness of the layer). The lateral organization is good even if improvements are still possible.We also used several methods to deposit gold at the bottom of the pores. Pros and cons of each method are detailed and the objective (obtaining a gold catalyst) has been attained. These methods can also be used on bulk silicon.Last, we successfully grew nanowires on bulk silicon and in the alumina pores. We studied some of their characteristics, particularly their structure. Alumina can thus be used to localize the nanowires and the guiding effect of the nanowires by the pores during the growth has been proved. This confined environment doesn't cause the number of defaults to increase significantly. A few preliminary measures of the conduction in nanowires have been made. The electrical contacts were very easy to set up because of the encapsulated geometry of the nanowires into the pores.; Nous présentons dans ce manuscrit le travail visant à faire croitre des nanofils de silicium dans une matrice d'alumine nanoporeuse par la méthode VLS.Nous avons développé un procédé de réalisation d'alumine nanoporeuse sur silicium. Celui-ci permet maintenant de contrôler les propriétés géométriques de l'alumine fabriquée (diamètre des pores, période, épaisseur de la couche). L'organisation latérale est très bonne même s'il est envisageable de l'améliorer.Nous avons aussi étudié différentes méthodes pour déposer de l'or au fond des pores ainsi obtenus. Les avantages et les inconvénients de chacune des méthodes ont été détaillés et nous avons pu ainsi répondre au besoin de départ (l'obtention de catalyseurs d'or). Ces méthodes de dépôt sont utilisables sur substrat massif et présentent des avantages intéressants en termes de souplesse et de simplicité d'utilisation notamment.Enfin, nous avons fait croitre avec succès des nanofils sur substrat massif et dans les pores de l'alumine. Nous avons pu en étudier quelques caractéristiques, notamment structurales. L'utilisation de l'alumine pour positionner les nanofils est donc envisageable et l'effet de guidage des nanofils par les pores pendant la croissance a été démontré. De plus, cet environnement confiné ne fait pas augmenter significativement le nombre de défauts structuraux observés dans les nanofils comparé à des nanofils crûs sur substrat massif. Nous avons réalisé quelques mesures préliminaires des tendances que suit la conduction électrique dans les nanofils. La prise de contacts s'est révélée très facile grâce à la géométrie d'encapsulation des nanofils dans les pores.

International audience

Organic/inorganic hybrid materials present the ability to mix, within one compound, the initial properties of the organic (solubility, flexibility) and inorganic (electronic, optical, magnetic properties) constituents or even show new properties that are greater than the sum of the initial properties. The work described here has been devoted to the study of structure/properties relationships within hybrid halogenometallates incorporating functionalized alkylammonium organic dications. The first part reports the study of solid state conformational changes of organic molecules included within hybrid compounds. We showed that these changes are emphasized by structural transitions. These phenomena are studied by non linear optical measurements on powder samples and on thin films samples. The second part deals with the structural and theoretical investigations of disulfide-disulfide and disulfide-iodide interactions in solid state. This work demonstrated that these interactions are weak, and mostly of orbital overlap origin. Nevertheless, they could be responsible for the crystallization of some structures showing phase transitions activated by temperature. In the last part, we underlined the influence of the functionalization of ethylammonium organic cations on the geometry of hybrid perovskites and derivatives inorganic networks. To limit steric hindrances and interactions at the organic/ inorganic interface allows the reduction of the band-gap of those compounds.; Les matériaux hybrides organique/inorganique présentent la possibilité de pouvoir réunir, au sein d'un même composé, les propriétés initiales des constituants organiques (solubilité, flexibilité) et inorganiques (propriétés électroniques, optiques, magnétiques) voire de posséder des propriétés nouvelles supérieures à la simple somme des propriétés initiales. Au cours des présents travaux, nous avons porté notre attention sur les relations structures-propriétés au sein d'halogénométallates hybrides incorporant des cations organiques du type alkylammonium fonctionnalisés. Au cours de la première partie, une étude des changements conformationnels à l'état solide de molécules organiques incorporées dans des composés hybrides a été réalisée. Nous avons pu montrer que ces changements s'accompagnent de transitions structurales, phénomènes mis en évidence par les variations des propriétés optiques non linéaires à l'état massif et sous forme de films minces. La deuxième partie concerne l'étude structurale et théorique d'interactions disulfure-disulfure et disulfure-iodure à l'état solide. Ce travail montre que ces interactions intermoléculaires sont faibles, et principalement d'origine orbitalaire. Elles pourraient néanmoins être responsables de l'obtention de certaines structures présentant des transitions de phases activées par la température. Enfin, nous avons souligné l'influence de la fonctionnalisation de cations organiques du type éthylammonium sur la géométrie de réseaux inorganiques pérovskites hybrides et dérivés. Limiter la gêne stérique du cation et les interactions à l'interface organique/inorganique permet de réduire le band-gap de ces composés.

Bacterial defense mechanisms towards oxidative stress are mainly based on expression of enzymes able to eleminate the reactive oxygen species such as superoxide anion, hydrogen peroxide and hydroxyl radical. The PerR protein, which belongs to the Fur family, was identified as a sensor of the hydrogen peroxide in Bacillus subtilis. PerR is a dimeric zinc protein with a regulatory metal binding site that coordinates either Fe2+ or Mn2+. Unlike other peroxide sensors such as OxyR from Escherichia coli and Orp1-Yap1 from Saccharomyces cerevisiaie, either the structural or the biochemical characterization of PerR was not as complete. The present work reports the structural studies of the PerR protein by X-ray crystallography and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The resolved structures (the apoprotein, metal bound and the inactivated forms) further characterize the PerR protein. The DNA binding mode of PerR is also discussed in the manuscript. Interestingly, while most of the peroxide sensors use redox-active cysteines to detect H2O2, the reaction of PerR with H2O2 involve two histidine residues. The oxidation of PerR is catalyzed by the regulatory metal (Fe2+) and leads to the formation of a 2-oxo-histidine residue. The four cystein residues of the protein that are involved in the coordination of the zinc ion do not participate to the hydrogen peroxide detection. The crystal structure of the oxidized protein showing a 2-oxo-histidine residue is the first example of a 2-oxo-histidine containing structure reported in the PDB., Les systèmes de défense bactériens face à un stress oxydant reposent essentiellement sur l'expression d'enzymes capables de dégrader les espèces réactives de l'oxygène telles que le peroxyde d'hydrogène, le radical anion superoxyde et le radical hydroxyle. La protéine PerR a été identifiée chez Bacillus subtilis comme senseur de H2O2 appartenant à la famille des métallo-régulateurs Fur. La protéine PerR est un homodimère contenant deux sites métalliques par sous unité : un site à zinc structural et un site de régulation pouvant coordiner un ion Fe2+ ou Mn2+. La protéine PerR se fixe à l'ADN en présence de ses deux métaux pour réprimer la transcription de certains gènes. Contrairement à d'autres senseurs du peroxyde d'hydrogène comme la protéine OxyR chez Escherichia coli et le complexe Orp1-Yap1 chez Saccharomyces cerevisiaie, la caractérisation structurale et biochimique de la protéine PerR n'était pas aussi avancée. Les travaux présentés dans ce manuscrit rapportent les études structurales menées sur la protéine PerR par cristallographie aux rayons X et par spectroscopie d'absorption des rayons X (SAX). Les différentes structures résolues au cours de ce travail (l'apoprotéine, les formes active et inactive de la protéine) permettent de mieux caractériser la protéine PerR. Le mode de fixation à l'ADN de la protéine PerR est également discuté. De façon intéressante, tandis que les protéines OxyR et Orp1-Yap1 utilisent des résidus cystéine pour détecter le peroxyde, le mécanisme d'activation de PerR fait intervenir un résidu histidine qui est oxydé en 2-oxo-histidine. Cette oxydation est catalysée par le métal de régulation (Fe2+). Les quatre cystéines de la protéine coordinent l'ion zinc et ne participent pas à la détection du peroxyde. La structure de la forme oxydée de la protéine est également présentée : cette structure met en évidence, pour la première fois dans la PDB, une 2-oxo-histidine dans une structure cristallographique.

Adenoviruses are non-enveloped icosahedral viruses. They were found during the 50's and since constitute the huge Adenoviridae family. You can found a large variety of strains able to infect a large variety of hosts from humans to fishes. Fundamental studies on adenoviruses were largely stimulated since the discovery in 1962 by Trentin et al. of their ability to induce tumours in baby hamsters. From the structural point of view, many studies based on electron microscopy were done to understand how the adenovirus capsid is assembled. Since the last fifteen years, progress made in computer science and Electron Microscopy based techniques for 3D image analysis helped scientific community to get a better understanding of the adenovirus capsid structure but many minor proteins were uncertainly localised or totally unknown. Our work is based on Electron Microscopy and 3D image analysis. We obtained 3D models of different adenovirus strains like human, fowl and canine ones where two are below 10 Å resolution. A high resolution 3D reconstruction of Human Adenovirus type 5 helped us to reconstitute a quasi atomic model of the entire capsid and to determine the localisation of minor proteins like IX, IIIa and VIII. We also localised the C terminal part of protein IX from a 3D model of a mutant Human Adenovirus type 2 complexed with a Fab antibody and a canine Adenovirus. Finally, we were interested in the 3D structure of the non mature strain ts1 derived from Human Adenovirus type 2. The “below10Å” 3D reconstruction obtained constitutes infancy into structural understanding of adenovirus maturation and early phase of infection.; Les Adénovirus sont des virus non enveloppés à symétrie icosaédrique et constituent la famille des Adenoviridae. Ils existent une grande variété de souches pouvant infecter des hôtes allant de l'homme jusqu'au poisson. L'étude de l'Adénovirus a été stimulée par la découverte en 1962 par Trentin et collaborateurs de leur capacité à induire des tumeurs chez les bébés hamsters. Sur le plan structural, de nombreuses études en Microscopie Electronique ont été menées pour comprendre l'assemblage et la formation de la capside. Depuis les années 90, avec la progression de l'informatique et des techniques liées à l'analyse d'images, la structure de la capside des Adénovirus humains est de mieux en mieux comprise mais la localisation de certaines protéines mineures restaient encore incertaine ou inconnue. Nous avons, à travers l'utilisation de la Microscopie Electronique associée à l'analyse d'images, obtenu des reconstructions 3D pour plusieurs souches d'Adénovirus humains, canins et aviaires. L'obtention d'un modèle 3D à haute résolution pour l'Adénovirus humain de type 5 nous a permis de reconstituer un modèle quasiatomique par la méthode de « fitting » et de déterminer avec plus de précisions la position de certaines protéines mineures comme la protéine IX, IIIa et VIII. L'étude d'une souche mutante d'Adénovirus de type 5 en complexe avec un Fab ainsi que d'une souche canine nous a permis de localiser précisément l'extrémité C terminale de la protéine IX. Enfin l'obtention d'une structure à haute résolution d'un virus immature dérivé de l'Adénovirus humain de type 2 a ouvert la voie sur l'étude et la compréhension de la maturation et de la phase précoce de son cycle cellulaire.

Ni-Mn-Ga ferromagnetic shape memory alloys (FSMAs) with chemical composition close to Ni2MnGa have received great attention due to their giant magnetic shape memory effect and fast dynamic response. In this work, the crystal structure, martensitic transformation crystallography, texture and alloying in Ni-Mn-Ga FSMAs are systematically investigated. In situ neutron diffraction experiments show that Ni53Mn25Ga22 has a tetragonal I4/mmm structure from 20K to 403K, with a pretransformation occurring in the martensitic phase around room temperaure. Ni48Mn30Ga22 has a cubic, L21 Heusler structure from 373K to 293K. Its crystal structure changes into a seven-layered orthorhombic martensitic structure when cooled to 243K. There is no intermartensitic transformation upon further cooling to 19K. Electron backscatter diffraction (EBSD) analyses show that the neighboring martensitic variants in the Ni53Mn25Ga22 alloy have a compound twinning relationship with the twinning elements K1 = {112}, K2 = {112}, ?1 = , ?2 = , P = {110} and s =0.379. The twin interface plane coincides with the twinning plane. The ratio of the relative amounts of twins within the same initial austenite grain is ~1.70. The main orientation relationship between austenite (A) and martensite (M) is Kurdjumov-Sachs (K-S) relationship with (111)A//(101)M, [110]A//[111]M. Based on the crystallographic phenomenological theory, the calculated habit plane is {0.690 -0.102 0.716}A (5.95° from {101}A), and the magnitude, direction and shear angle of the macroscopic transformation shear are 0.121, A (6.04° from A) and 6.88°, respectively. Nanoscale twins inside the martensitic lamellae are found in the Ni53Mn25Ga22 alloy annealed at 1173K for 4h followed by furnace cooling. Two kinds of interfaces, i.e. interpenetrated inter-lamellar interface and stepped intra-lamellar interface, are observed. The orientation relationships between the nanotwins connected by different interface configurations are determined. Texture in Ni-Mn-Ga FSMAs is developed by hot forging. The texture evolution in the hot-forged Ni48Mn25Ga22Co5 alloy after room temperature deformation and subsequent annealing is found to be closely related to its thermally activated shape memory effect. The texture changes significantly during deformation and it recovers to its initial state after subsequent annealing. An excellent shape memory effect with a recovery ratio of 74% is observed. The substitution of Co for Ni in Ni53-xMn25Ga22Cox (x=0-14) alloys proves very efficient in increasing the Curie temperature. It only slightly decreases the martensitic transformation temperature when the Co content is less than 6%. In contrast, an abrupt decrease of martensitic transformation temperature is observed when the Co content exceeds 6%, due to the atomic disorder as a result of the addition of a large amount of Co. It is suggested that the substitution of a small amount of Co for Ni is helpful to the development of FSMAs with high martensitic transformation temperature and high Curie temperature. Insights into the fundamental aspects such as microstructure, crystallography and phase transformation in Ni-Mn-Ga FSMAs are of great significance to the improvement of the functional performances of the present Ni-Mn-Ga alloys and to the design of new promising FSMAs; Les alliages ferromagnétiques à mémoire de forme (FSMAs : Ferromagnetic shape memory alloys) avec des compositions proches de Ni2MnGa ont attiré beaucoup d'attention en raison de leur effet de mémoire de forme gigantesque et de leur réponse rapide et dynamique. Dans ce travail, la structure cristalline, la cristallographie de transformation marténitique, la texture et l?effet de l'addition de Co à l'alliage Ni-Mn-Ga sont examinés systématiquement. Les mesures de diffraction aux neutrons montrent que la structure de Ni53Mn25Ga22 est caractérisée par un réseau tétragonal du groupe I4/mmm de 20K jusqu'à 403K avec une prétransformation ayant lieu dans la phase martensitique autour de la température ambiante alors que la structure de l'alliage Ni48Mn30Ga22 est caractérisée par un réseau de Heusler cubique L21 de 373K à 293K. La structure cristalline de ce dernier alliage se transforme en structure martensitique orthorhombique à 7 couches s'il est refroidi à 243K. Il n'y a plus la transformation intermartensitique lorsqu?il est refoidi jusqu'à 19K. Les résultats d?EBSD (Electron Backscattered Diffraction) nous permettent de déterminer que les variants martensitiques voisins possèdent une relation de macle composée, avec les éléments de K1 = {112}, K2 = {112}, ?1 = , ?2 = , P = {110} et s =0.379. Le plan d?interface entre les macles coïncide avec le plan de maclage. Le rapport de quantités relatives de paires de macles au sein d'un même grain d'austénite initiale est d'environ 1.70. La relation d'orientation dominante entre l'austénite et la martensite est la relation de Kurdjumov-Sachs (K-S) avec (111)A//(101)M, [110]A//[111]M. Le plan d?habitat calculé par la théorie cristallographique phénoménologique est {0.690 ?0.102 0.716}A, qui est proche de {1 0 1}A. L'amplitude et l'angle du cisaillement sont 0.121 et 6.88°C. La direction du cisaillement est A qui est proche de A dans ce même plan. Les macles à l'échelle nanométrique au sein des lamelles martensitiques sont observées dans l'alliage Ni53Mn25Ga22 recuit à 1173K pendant 4 heures et suivi d'un refroidissement à l'intérieur du four. Deux types d'interfaces sont trouvées, qui sont d'une part l'interface marquée par l'interpénétration des nano-macles entre les lamelles et d'autre part l'interface avec des marches au sein même des lamelles. Les relations d'orientations entre les nano-macles séparées par les deux types d'interfaces ont été déterminées. Le texture de l'alliage Ni-Mn-Ga est développée par forgeage à chaud. L'évolution de la texture dans l'alliage forgé à chaud lors de la déformation ultérieure à température ambiante et suivie de recuit est trouvée associée à l'effet de mémoire de forme activé thermiquement. La texture évolue de manière significative lors de la déformation et reprend l?état initial après le recuit qui suit. Un excellent effet de mémoire de forme avec le rapport de recouvrement de 74% est observé. La substitution de Co pour Ni dans les alliages Ni53-xMn25Ga22Cox (x=0-14 at.%) s'avère très efficace pour élever la température de Curie. La température de transformation martensitique décroît un peu si la teneur en Co est inférieure à 6%. Au contraire, une chute brusque de la température de transformation martensitique s?opère quand la teneur en Co dépasse 6% du fait du désordre atomique par l?addition de Co en grande quantité. Cela suggère que la substitution de Co pour Ni en petite quantité est utile pour développer des alliages ferromagnétique à mémoire de forme avec température de transformation martensitique et température de Curie élevées. L'étude des aspects fondamentaux tels que la microstructure, la cristallographie et la transformation de phase des alliages ferromagnétique à mémoire de forme est importante pour améliorer les performances fonctionnelles des alliages Ni-Mn-Ga actuels et pour concevoir de nouveaux alliages à mémoire de forme prometteurs

Adenoviruses are dsDNA non enveloped icosahedral viruses. Although these viruses are widely studied in the area of gene therapy applications, the lack of fundamental knowledge especially from a structural point of view is probably partly responsible for the limited success of the first trials. As a part of a global structural study of adenoviral proteins, we focused on minor proteins, and particularly on protein IX. 4 trimers of protein IX are found at the center of each face of the capsid. Cryo-electron microscopy 3D reconstructions of human adenovirus in complex with Fabs directed against the protein IX C-terminal region, and a canine adenovirus where the C-terminal domain of protein IX was marked with GFP, enabled us to localise the C-terminal region at the capsid surface. A combination of these results with biophysical analyses of various mutants of protein IX allowed to propose a model of integration of this protein into the capsid surface. In particular we showed that protein IX forms a lattice between the different capsomers.Our work also focused on another structural protein, the short fiber head of avian adenovirus. We solved the crystallographic structure of this protein at 2 Å resolution and compared it with other known fiber head structures. Inspite of a low sequence homology, the tertiary and quaternary structures of fiber heads are conserved within members of the adenovirus family. A phylogenetic tree based on the atomic structures of fiber heads revealed a new link between adenoviruses infecting different species. The structure also allowed us to emit hypotheses on the nature of cellular receptors for avian adenovirus. The third structural protein we took an interest in is human adenovirus type 3 penton base. 12 copies of this pentameric protein further assemble into a highly symmetrical dodecahedron particle. The 80 Å cavity of the dodecahedrons and their ability to enter cells prompted to propose these assemblies as potential gene transfer vehicles for gene therapy. We recently succeeded to improve dodecahedron crystals to obtain X-ray diffraction up to 3.5 Å resolution. The structure of the assembly is being solved.; Les adénovirus sont des virus icosaédriques non enveloppés à ADN double brin. Bien que ces virus soient très étudiés dans le but d'une application possible en thérapie génique, le manque de connaissances fondamentales, notamment structurales, est probablement à l'origine du faible succès rencontré lors des premiers essais effectués. Dans le cadre d'un programme général d'étude structurale des protéines de l'adénovirus, nous nous sommes intéressés aux protéines mineures et particulièrement à la protéine IX. Cette dernière est localisée sous forme de 4 trimères au centre de chaque face du virus. Grâce à des reconstructions 3D à partir des images de cryo-microscopie électronique, d'une part, d'un adénovirus humain décoré par des Fabs ciblant le domaine C-terminal de la protéine IX et, d'autre part, d'un adénovirus canin dans lequel le domaine C-terminal de la protéine IX a été fusionné avec la GFP, nous avons pu localiser le domaine C-terminal à la surface de la capside. En combinant ces résultats avec des données biophysiques obtenues pour différents mutants de la protéine IX, nous avons proposé un modèle de son intégration au sein de la capside. Nous avons en particulier montré que la protéine IX formait un maillage localisé entre les différents capsomères. Nous nous sommes également intéressés à une autre protéine structurale de l'adénovirus : la tête de fibre courte de l'adénovirus aviaire. Nous avons résolu la structure cristallographique de cette protéine à 2 Å de résolution. Cette structure a été comparée avec d'autres structures de tête de fibre d'adénovirus déjà connues. Nous avons pu en déduire que, malgré de faibles homologies de séquences, les structures tertiaire et quaternaire des têtes de fibre étaient conservées au sein de la famille des adénovirus. La construction d'un arbre phylogénique basé sur les structures atomiques des têtes de fibre nous a permis de mettre en évidence une nouvelle filiation entre les adénovirus infectant différentes espèces. La structure a également conduit à des hypothèses quand à la nature des récepteurs cellulaires de l'adénovirus aviaire.La troisième protéine structurale à laquelle nous nous sommes intéressés est la base du penton de l'adénovirus humain de sérotype 3. Cette protéine pentamérique peut s'associer par douze pour former un assemblage hautement symétrique : le dodécaèdre. Grâce à leur cavité de 80Å et leur capacité à entrer dans les cellules, ces particules dodécaédriques ont été proposées comme véhicule de transfert de gène en thérapie génique potentielle. Nous avons réussi récemment à améliorer des cristaux de cet assemblage pour arriver à une diffraction des rayons X allant jusqu'à une résolution de 3.5 Å. La résolution de la structure est en cours.