Dissertations / Theses: 'Cytochrome c oxydase'

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Laval, Dominique. "Myopathie mitochondriale congenitale par deficit en cytochrome c-oxydase." Nancy 1, 1992. http://www.theses.fr/1992NAN11037.

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Lo, Mamadou Weiss Jean. "Vers des modèles génériques d'hémoprotéines cas de cytochrome c oxydase /." Strasbourg : Université de Strasbourg, 2009. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/1122/01/LO_Mamadou_2009_restric.pdf.

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Lo, Mamadou. "Vers des modèles génériques d’hémoprotéines : cas de cytochrome c oxydase." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/LO_Mamadou_2009.pdf.

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Abstract:

Le travail décrit dans ce manuscrit est consacré à la synthèse de modèles génériques d’hémoprotéines multifonctionnels obtenus à partir d'une porphyrine à anse phénanthroline. Deux nouveaux modèles de cytochrome c oxydase résultant des ces modèles génériques ont été préparés par introduction de deux bras pyridiniques en positions distale et proximale. L’étude à l’état solide d’un des complexes de zinc a révélé un environnement pentacoordiné proximal autour de l’atome de zinc. Cette géométrie pentacoordinée a également été observée, à l’aide de la RPE, avec les complexes correspondants de fer(III). Des études parallèles en UV-visible et RMN du proton ont permis de montrer que les complexes de fer(II), obtenus par réduction chimique, présentent une géométrie hexacoordinée autour de l’ion ferreux. Il a pu être montré que la fixation d'oxygène moléculaire nécessite une occupation préalable du bras pyridine en position distale. L’étude de la fixation de l’oxygène sur nos édifices a été effectuée en réduisant soit le complexe de fer(III) hexacoordiné avec le N-méthylimidazole soit le complexe binucléaire [fer(III) pentacoordiné - cuivre(I)]. Finalement, il a été démontré que les performances électrocatalytiques en réduction à 4 électrons de l'oxygène moléculaire augmente avec l'affinité des complexes ferreux pour l'oxygène gazeux The work described in this manuscript is devoted to the synthesis of multifunctional hemoproteins generic models obtained from phenanthroline-strapped porphyrin. Two models of cytochrome c oxidase resulting from these generic models were prepared by attaching two pyridines arms at the distal and proximal positions. The solid state study of one zinc complex showed a proximal pentacoordinated environment around the zinc atom. This pentacoordinated geometry was also observed by EPR in the corresponding iron(III) complex. UV-visible and proton NMR studies of the iron(II) complex, obtained by chemical reduction, revealed a hexacoordinated geometry around the ferrous ion. It was shown that oxygen binding required prior occupation of a distal pyridine arm. The oxygen binding study on our compounds was carried out by reducing the hexacoordinated iron(III) complex with Nmethylimidazole or the binuclear [iron(III) pentacoordinated-copper(I)] complex. Finally, it was shown that the electrocatalytic performance in 4-electron reduction of molecular oxygen increased with the affinity of the ferrous complex for oxygen gas

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Andrioletti, Bruno. "Modélisation du centre binucléaire Fea3/cuB de la cytochrome c-oxydase." Dijon, 1997. http://www.theses.fr/1997DIJOS034.

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Abstract:

L'ensemble de ce mémoire concerne la description des résultats que nous avons obtenus lors de la préparation de modèles du centre binucléaire Fea3/cuB de la cytochrome c-oxydase. Dans une première partie, nous décrivons brièvement les caractéristiques essentielles de l'enzyme, ainsi que quelques uns parmi les nombreux modèles du centre Fea3-cuB de la littérature. La deuxième partie de ce mémoire est pour sa part consacrée à la préparation et à la caractérisation d'héterobimacrocycles de type porphyrine-cyclame, modèles de la forme oxydée FeIII-CuII de l'enzyme. D'une manière générale, ces systèmes comportent une ortho-tétraaminophénylporphyrine et un cyclame maintenus en géométrie cofaciale par l'intermédiaire de deux espaceurs de longueur ajustable. Dans une troisième partie, nous décrivons la préparation et la caractérisation de modèles comportant une tris-(2-aminoéthylamine) ou TREN et une ortho-tétraaminophénylporphyrine. Les deux systèmes chélatants sont maintenus en vis-à-vis par l'intermédiaire de trois ou quatre espaceurs de longueur variable. L'étude des complexes ferroporphyriniques correspondants a été entreprise. Cette étude prouve que ces complexes possèdent d'une manière indiscutable les propriétés requises pour envisager leur application en tant que transporteur de dioxygène. Par ailleurs, la préparation d'un complexe porphyrine-TREN fer-cuivre a été réalisée. Les premières études semblent prouver que l'action du dioxygène sur le dérivé FeII-CuI induit la formation d'un complexe de type µ-peroxo hétérobimétallique, qui pourrait être de même nature que celui rencontre dans le système naturel.

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Melin, Frédéric. "Synthèse de porphyrines à anse phénanthroline : Nouveaux modèles de cytochrome C oxydase." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2005/MELIN_Frederic_2005.pdf.

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Abstract:

Ce travail décrit la mise au point de nouveaux modèles du site actif bimétallique (fer-cuivre) de la cytochrome c oxydase, à partir d’une porphyrine superstructurée à anse phénanthroline synthétisable à l’échelle du gramme en peu de temps. L’originalité de ce système réside dans le fait que le site de coordination prévu pour le cuivre (phénanthroline) et la porphyrine sont maintenus dans une géométrie contrôlée. Quelques informations importantes sur la cytochrome c oxydase (structure, mécanisme postulé pour la réduction tétraélectronique du dioxygène qu’elle catalyse) sont regroupées en début de mémoire. Les principaux modèles structuraux et fonctionnels de la littérature, et les études physicochimiques réalisées au laboratoire sur la porphyrine à anse phénanthroline sont aussi rappelés. La suite du manuscrit décrit en détail les évolutions synthétiques réalisées pour essayer de corriger les défauts de base de la porphyrine à anse phénanthroline. Une méthode de fonctionalisation de la porphyrine a été développée et nous a permis d’obtenir une série de nouveaux composés, différant du système initial par l’encombrement de la porphyrine, l’incorporation d’imidazoles ou leur solubilité. Il a été suggéré que la coordination proximale du système naturel (un résidu Histidine) est importante pour la catalyse et doit donc être reproduite dans les modèles. C’est pourquoi une part importante de ce mémoire est consacrée à l’étude par UV/Visible, RMN, et RPE de la coordination des imidazoles substitués ou non avec les composés synthétisés et métallés au zinc(II) et fer(III). Les structures en phase solide de trois complexes d’inclusion d’imidazoles dans ces édifices ont été obtenues. La dernière partie de ce mémoire est consacrée aux études électrochimiques de l’efficacité de ces composés comme catalyseurs de la réduction du dioxygène. Une très bonne sélectivité vis-à-vis du mécanisme à 4 électrons est obtenue avec les modèles à imidazoles incorporés et métallés au fer(III) seul This work describes the development of new models of the bimetallic active site (Fe-Cu) of cytochrome c oxidase based on a superstructurated phenanthroline-strapped porphyrin that is rapidly available on a gram scale. In this original system, the coordination site chosen for copper (phenanthroline) and the porphyrin are maintained in a controlled geometry. The most important features of cytochrome c oxidase (structure, postulated mechanism for the four electron reduction of molecular oxygen) are described in the first part of this report. The main models from the literature and the previously available analytical studies of the phenanthroline-strapped porphyrin are also presented. The synthetic evolutions carried out in order to correct the shortcomings of the starting edifice are discussed in the following parts of this manuscript. A synthetic strategy for the functionalisation of the phenanthroline-strapped porphyrin has been developed, giving access to a series of new compounds. In some of these compounds, the steric hindrance around the porphyrin has been increased; others carry built-in imidazoles, and for one of them, the solubility in organic solvents has been enhanced. The proximal coordination of the natural system (one Histidine) is known to have a strong influence on catalytic efficiency. Therefore, this type of coordination has been reproduced in our models. One important part of this report describes the UV/Visible, NMR and EPR studies of the coordination of imidazoles to zinc(II) or iron(III) porphyrins. The solid-phase structures of three inclusion compounds of imidazoles in our edifices are also presented. The efficiency of our compounds in the reduction of molecular oxygen is discussed in the last part of this report. The electrocatalytic studies have shown that the iron(III) compounds with built-in imidazoles selectively catalyse the four electron reduction of molecular oxygen

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Trouillard, Martin. "L'organisation de la chaîne de transfert d'électrons respiratoire : développement d'une nouvelle méthode pour l'étude spectrophotométrique en temps réel des transferts d'électrons respiratoires dans des cellules entières." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066647.

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Abstract:

Le moyen principal par lequel la majorité des êtres vivants parvient à disposer de l'énergie nécessaire à l'entretien et au développement cellulaires est la respiration, ensemble de réactions d'oxydo-réduction couplées à la synthèse d'ATP, « monnaie » énergétique de la cellule, par le biais d'une translocation de protons de part et d'autre de la membrane interne des mitochondries. Un sujet central dans l'étude de la chaîne de transfert d'électrons (CTE) respiratoire réside dans le mode d'organisation des éléments qui la constituent. En particulier, un nombre important d'expériences récentes ont démontré la possibilité d'isoler par des moyens biochimiques des « supercomplexes » constitués de plusieurs des complexes de la chaîne respiratoire physiquement associés entre eux, menant à une remise en cause du « modèle des collisions aléatoires » prédominant jusqu'alors. Afin de contribuer à répondre à cette question, nous avons développé une méthode permettant l'observation spectrophotométrique en temps réel des transferts d'électrons respiratoires dans des cellules intactes de S. Cerevisiae, et possiblement d'autres organismes. Cette technique est basée sur l'approche « flow-flash » inventée par Gibson & Greenwood en 1963, et largement mise en oeuvre par la suite dans l'étude de la cytochrome c oxydase in vitro. Nous démontrons par cette approche l'absence de contraintes pesant sur la diffusion du cytochrome c, suggérant que les supercomplexes ne canalisent pas les transporteurs solubles de la respiration dans la CTE des cellules entières.

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Draoui, Khalid. "Etude électrochimique de l'hémine et de cytochromes de type c à l'électrode de graphite pyrolytique : interaction entre le cytochrome c3 et l'hydrogénase de Desulfovibrio desulfuricans Norway." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11359.

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Abstract:

L'etude des mecanismes de transfert d'electrons dans les chaines de transporteurs de la bacterie sulfato-reductrice de d. D. N. A ete abordee a l'aide du modele electrochimique electrode/proteine. Le comportement electrochimique du cytochrome c3 de d. D. N. A ete etudie a l'electrode de graphite pyrolytique. L'hemine, centre actif, et le cytochrome c ont servi de modeles. Les phenomenes d'adsorption entrainent des modifications structurales plus ou moins profondes des molecules adsorbees. Dans le cas du cytochrome c, une rupture des liaisons entre l'heme c et la chaine polypeptidique a meme ete suggeree. En ce qui concerne le cytochrome c3 de d. D. N. Les modifications observees semblent plus progressives. La deuxieme partie de ce travail a ete consacree a l'etude de l'interaction entre le cytochrome c3 et l'hydrogenase de d. D. N. La reaction electrocatalytique a ete mise en evidence aussi bien dans le cas ou l'hydrogenase se trouve en solution que lorsqu'elle est adsorbee a l'electrode. L'etude comparative de la reactivite entre l'hydrogenase de d. D. N. Et des cytochromes d'origines diverses a montre le role determinant joue par les interactions electrostatiques dans les phenomenes d'electrocatalyse observes

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Dubot, Audrey. "Étude des déficiences en cytochrome c oxydase et en ATPase-ATPsynthétase dans des pathologies mitochondriales humaines et chez le nématode C. Elegans." Lyon 1, 2003. http://www.theses.fr/2003LYO10215.

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Abstract:

Les pathologies mitochondriales dues à un défaut dans la synthèse d'ATP causé par une déficience d'une enzyme des OXPHOS peuvent avoir de graves manifestations pouvant aller jusqu'à une mort précoce. Tout d'abord, nous avons étudié le complexe IV (COX) dont le déficit est surtout dû à des mutations de SURF1. Diverses analyses réalisées sur des cellules de patients mutés pour ce gène se sont avérées très utiles pour la mise en place de diagnostics pré et post-natals pour le Syndrome de Leigh, mais aussi pour mieux comprendre l'assemblage de la COX. Un modèle C. Elegans de ces déficiences à été réalisé en inhibant par RNAi l'expression de protéines constitutives ou d'assemblage de l'enzyme. Il ne reste plus maintenant qu'à mettre en place un test pharmacologique à haut débit sur ces animaux. D'autre part, l'étude d'un patient portant le codon d'initiation GUG pour la traduction de la sous-unité 6 du complexe V apporte de nouveaux éléments sur le mécanisme traductionnel mitochondrial

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Pilet, Eric. "Purification et caractérisation spectroscopique de cytochrome c oxydases." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002298.

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Abstract:

Les cytochromes c oxydases (CcO), situées dans les chaînes respiratoires eucaryotes et des bactéries aérobiques, catalysent la réduction de l'oxygène en eau, une réaction qui utilise quatre électrons et quatre protons. Ces complexes protéiques membranaires participent également à la formation de la force protonmotrice nécessaire à la synthèse d'ATP, en pompant quatre protons supplémentaires par molécule de dioxygène réduit. Le site actif des CcO aa3 contient un hème de type a de haut spin, l'hème a3, et un atome de cuivre, le CuB. Ces deux cofacteurs peuvent fixer, outre l'O2, d'autres ligands diatomiques impliqués dans la signalisation telle que le monoxyde d'azote (NO) et le monoxyde de carbone (CO). Les travaux présentés dans ce manuscrit, effectué sur l'oxydase mitochondriale et sur des oxydases bactériennes, aa3 et ba3, concernent à la fois l'interaction de ligands avec la CcO et le transfert interne d'électrons. Les oxydases étudiées possèdent quatre centres redox, l'hème a3 et le CuB ainsi que l'hème a (resp. b pour ba3) et le centre CuA, impliqués dans le transfert d'électron (ET) du donneur, le cytochrome c, à l'accepteur, l'oxygène fixé au site actif. L'inhibition réversible de la CcO par le NO est un processus de régulation de la respiration. En étudiant l'influence de la concentration de NO sur la dynamique du NO au sein des oxydases aa3 de P. denitrificans et ba3 de T. thermophilus nous avons mis en évidence une interaction entre plusieurs ligands dans le site actif. Pour l'oxydase aa3, la recombinaison géminée du NO, après sa photodissociation de l'hème a3, a lieu selon deux phases de 200 ps et 20 ns, dont l'intensité augmente pour les concentrations de NO superstoechiométriques. A l'inverse, aucun effet de la concentration n'est observé pour l'oxydase ba3 où l'activité NO réductase de cette CcO exclut la présence stable de deux molécules de NO dans le site actif. L'ensemble de ces résultats converge vers la présence d'une seconde molécule de NO dans ou à proximité du site actif dans l'oxydase aa3, créant un encombrement favorisant une recombinaison géminée plutôt qu'un cheminement vers l'extérieur de la protéine. Des expériences de spectroscopie RPE ont été effectuées afin de déterminer la nature du second site de fixation du NO. La modification du signal avec la concentration de NO est observée uniquement pour l'oxydase aa3. Si le spectre à basses concentrations (NO: CcO<1:1), très similaire à celui obtenu avec l'oxydase ba3, est caractéristique de la liaison du NO sur un hème ayant pour 5ème ligand une histidine, le spectre enregistré à hautes concentrations est similaire à celui mesuré lorsque NO est lié à un hème sans autre ligand en trans. Comme le spectre visible de l'oxydase n'indique pas une rupture de la liaison Fe-NεHis, nous proposons que la 2nd molécule de NO induise une rotation du NO lié à l'hème depuis une position parallèle au plan de l'histidine à une position perpendiculaire à ce plan, rompant ainsi les interactions paramagnétiques entre l'histidine et le NO. Cette interprétation est renforcée par des modélisations de la structure de l'oxydase aa3 avec un et deux molécules de NO dans le site actif. Elles montrent qu'en effet la présence d'un second NO, lié au CuB dans le site actif, induit une rotation du NO lié à l'hème de ~70°. Par ailleurs, à hautes concentrations de NO, il y a apparition d'un signal caractéristique d'une interaction métal de transition-NO, qui peut être attribué, par élimination, à la liaison CuB-NO. L'établissement de la présence simultanée de deux molécules de NO dans le site actif de la CcO aa3 de P. denitrificans dès les faibles concentrations de NO, ouvrent de nouvelles voies dans la compréhension des mécanismes d'inhibition de l'oxydase par le NO. Afin d'étudier plus en détail l'influence de l'environnement du site actif sur la dynamique du NO dans le site actif, le résidu V279 à été substitué par mutagenèse dirigée. Les premiers résultats sur des souches exprimant les oxydases mutées indiquent des modifications de leur activité O2 réductase. Par ailleurs, nous nous sommes intéressé à la vitesse de réduction du site actif par l'hème a. Cette réaction étant trop rapide pour être visualisée par injection d'électrons, nous avons étudié le flux des électrons en sens inverse. Ces expériences ont été effectuées sur l'oxydase mitochondriale dont l'hème a était oxydé et l'hème a3 réduit et lié une molécule de CO. Après photodissociation du CO de l'hème a3, les électrons se répartissent entre les deux hèmes de potentiel redox proche. Par spectroscopie, nous avons ainsi mesuré que 13 ±3 % de ce transfert s'effectue en 1,2 ns; ce temps correspond au transfert intrinsèque. Des études précédentes avaient montré une phase de 3 µs, considérée jusqu'ici comme la phase la plus rapide du ET entre les hèmes. Au regard de nos résultats, cette phase de ET peut être expliquée par le départ du CO du CuB, ce qui modifierait le potentiel redox de l'hème a3. Le transfert intrinsèque des électrons en 1,2 ns, permettrait à l'oxydase, dans des conditions physiologiques ([O2] faibles et e-peu disponibles) de capturer et de réduire l'oxygène en diminuant la durées des périodes où le site actif n'est pas réduit.

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Didier, Amandine. "Modèles biomimétiques de la cytochrome c oxydase appliqués à la réduction du dioxygène en eau." Rennes 1, 2002. http://www.theses.fr/2002REN10085.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre de la chimie biomimétique. Il rapporte les synthèses et les études spectroscopiques et électrochimiques de modèles du site actif de la cytochrome c oxydase, enzyme catalysant le réduction du dioxygène exclusivement en eau. Plusieurs familles de molécules ont été élaborées : trois générations de porphyrines à cage tripodale et deux à piquets aromatiques. Nous avons confirmé sur des familles structurellement très différentes que les dérivés monométalliques de fer présentaient une activité séléctive de réduction du dioxygène. Leurs analogues bimétalliques fer-cuivre présentent systématiquement une activité passant par des processus mixtes. La présence d'une base azotée proximale intramoléculaire n'est pas indispensable pour l'obtention d'un catalyseur biomimétique. Un cycle catalytique faisant intervenir un ntermédiaire de type hydroperoxo, plutôt que l'espèce de type m-peroxo, a été postulé. Enfin, une dernière série de modèles a été envisagée, il s'agit de modèles structuraux dérivés des porphyrines ± tonnelles α présentant un piquet fonctionnalisé susceptible de mimer la triade histidine/ tyrosine/ CuB présente au niveau du site distal de l'ion cuivre.

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Runel, Belliard Camille. "Déficit isolé en cytochrome c oxydase : à propos d'un cas diagnostiqué chez un nourisson de 10 mois." Antilles-Guyane, 2005. http://www.theses.fr/2005AGUY0130.

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Abstract:

Le déficit cytochrome oxydase est une atteinte du 4e complexe enzymatique de la chaîne respiratoire mitochondriale,lieu de production de l'ATP. Il se caractérise, comme l'ensemble des mitochondropathies,par une hétérogénéité phénotypique du à une double origine génétique et à la notion d'hétéroplasmie,et ,par une atteinte des organes avides d'énergie que sont le cerveau, le coeur,le foie, les reins, et les muscles squelettiques. Le diagnostic clinique et biochimique est possible ,mais le diagnostic enzymatique est rare, le diagnostic moléculaire,exceptionnel. Il s'agit d'une pathologie sous diagnostiquée que tous les cliniciens devront connaitre puisqu'elle serait une des pathologies les plus fréquentes du métabolisme héréditaire. A partir d'un cas clinique, nous retraçons l'ensemble de cette pathologie, ses possibilités diagnostiqués et les faibles recours thérapeutiques actuels Cytochrome c oxydase deficiency is a defect in the activity of the fourth complex respiratory chain,where ATP is a produced. Its characteristics, like in all respiratory chain disorders,are a phenotypic heterogeneity due to a double genetic origin and to the heteroplasmy phenomena,and ,affection touching organs that required a lot of energy like brain, heart, liver, kidney and skeletal muscles. Clinical and biochemical diagnosis are possible, whereas enzyme activity diagnosis is extremely rare. It is an under diagnosed pathology that all physicians should know because it seems to be the most frequent one in the hereditary metabolism defects. Based on a case report,we overview all that is known about this pathology,its diagnostics facilities and its poor therapeutics possibilities

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Saint-Georges, Chaumet Yann. "Contribution à l'étude de l'assemblage des complexes respiratoires chez Saccharomyces cerevisiae." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2003. http://www.theses.fr/2003VERS0012.

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Abstract:

The biognesis of the respiratory complexes in mitochondria is an intricate process that need the Oxa1p function. In S. Cerevisiae, the introduction of residu baring a positive charge in the transmembrane domain of two subunits of complex III : cytochrome c1 and Qcr9p, is able to compensate for the complex IV misassembly, due to the absence of the protein Oxa1p. The study of the mechanism of suppression suggest interaction between these positive charges and negative ones localised in the transmembrane domain of subunit of complex IV, allowing their insertion in the membrane. Oxa1p could allow the insertion of charged transmembrane domain in the mitochondrial inner membrane. The study of the suppressor mutations in presence of Oxa1p also shows interactions between subunits of complexes III and IV. Altogether these results suggest the presence of a supercomplexe III+IV and that the subunits of these complexes could interact before their insertion in the membrane La mise en place des complexes respiratoires dans la membrane interne mitochondriale est un processus complexe nécessitant la fonction d'Oxa1p. Chez S. Cerevisiae, des mutations introduisant des charges positives dans les domaines membranaires de deux sous-unités du complexe III : le cytochrome c1 et Qcr9p compensent partiellement le défaut d'assemblage du complexe IV dû à l'absence d'Oxa1p. L'étude de cette suppression suggère des interactions entre ces charges positives et les charges négatives portées par le segment transmembranaire d'autres sous-unités du complexe IV, permettant leur insertion dans la membrane. Oxa1p favoriserait ainsi l'insertion des domaines membranaires chargés dans la membrane. L'étude des mutations suppresseurs en présence d'Oxa1p, révèle aussi des interactions entre des sous-unités des complexes III et IV. Ces résultats suggèrent l'existence d'un supercomplexe III+IV et que les sous-unités de ces complexes interagissent dès leur insertion dans la membrane

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Bouzidi, Mohamed Fouad. "Expression de protéines impliquées dans diverses pathologies mitochondriales : recherche de l'origine génétique de déficiences en ubiquinol-cytochrome c réductase ou en cytochrome oxydase." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10053.

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Abstract:

Nous avons analyse des patients atteints de diverses pathologies mitochondriales et identifie des pathologies specifiques de tel ou tel complexe de la chaine respiratoire. Nous avons en meme temps tente de savoir si une surexpression de la creatine kinase mitochondriale pourrait etre un bon marqueur de ce type de pathologie. Nous avons montre qu'une augmentation significative de la creatine kinase mitochondriale etait observee dans les muscles contenant des rrf (fibres rouges dechiquetees), mais que cette augmentation n'etait pas significative avant l'apparition des rrf. Nous avons etudie de facon plus approfondie des patients presentant un deficit soit en complexe iii (ubiquinol-cytochrome c reductase) soit en complexe iv (cytochrome oxydase). Le patient pour lequel un deficit en complexe iii a ete observe presentait une intolerance musculaire a l'exercice. Nous avons montre que ce deficit provenait d'une baisse de la vitesse maximale de l'activite du complexe iii. Ce complexe presentait de plus une resistance a l'antimycine a, inhibiteur du complexe iii mais pas au myxothiazol. Le sequencage du gene du cytochrome b de ce patient a revele une mutation heteroplasmique en position 15615 touchant un acide amine tres conserve, la glycine#2#9#0. L'analyse immunologique du complexe iii a revele une diminution importante de l'expression du cytochrome b, de la proteine fes et de la proteine 9,5 kda. Ces resultats peuvent s'expliquer par un defaut d'assemblage du complexe iii induit par la mutation du cytochrome b. Le meme patient presentait aussi une duplication de 200 pb dans la d-loop de l'adn mitochondrial. Les patients pour lesquels un deficit en complexe iv a ete observe souffraient d'un syndrome de leigh. Ce deficit provenait d'une diminution importante de la teneur de sous-unites mitochondriales (cox i et cox ii) et nucleaire (cox iv) alors que tous les transcrits testes etaient normaux. L'origine moleculaire possible de ce syndrome est discute.

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Treuffet, Johanne. "Transfert de ligand dans la cytochrome c oxydase observé par des expériences femtosecondes infrarouge intégrées et résolues spectralement." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002200.

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Abstract:

L'étude dynamique des hémoprotéines, indispensable à la compréhension du fonctionnement de leur site actif, a considérablement progressé grâce aux expériences de spectroscopie. Nous avons étudié dans ce cadre le transfert du ligand CO au sein du site actif bimétallique de la cytochrome c oxydase, du Fer de l'hème à l'atome de Cuivre, par spectroscopie femtoseconde infrarouge. Les expériences dans l'infrarouge permettent d'analyser les caractéristiques vibrationnelles des molécules et de suivre ainsi directement le transfert du ligand par l'intermédiaire de sa signature vibrationnelle. Afin de résoudre le transfert étudié, qui se produit sur une échelle subpicoseconde, l'expérience doit avoir une résolution femtoseconde. Deux expériences pompe-sonde femtoseconde dans le domaine infrarouge, une expérience intégrée spectralement et une expérience résolue spectralement, ont été mises en place. Ces deux expériences ont apporté des informations complémentaires sur le transfert du ligand CO au sein du site actif de la cytochrome c oxydase. Dans le cas de l'expérience intégrée spectralement, un signal supplémentaire dû à l'absorption des molécules d'hème a été identifié et soustrait aux cinétiques afin d'isoler le signal induit par le transfert du CO. Le temps caractéristique de ce transfert a ainsi pu être évalué à 400 fs. Lors de l'expérience résolue spectralement, l'évolution des raies d'absorption du CO présente un décalage de 200 fs qui suggère une composante balistique dans le transfert. L'expérience résolue spectralement a été réalisée à l'aide d'une nouvelle technique de mesure du spectre infrarouge par conversion vers le visible, développée au laboratoire. Cette technique, qui offre un meilleur rapport signal sur bruit et une meilleure résolution que les approches concurrentes, a permis d'acquérir un ensemble de spectres différentiels suffisant pour valider expérimentalement une nouvelle technique de filtrage des oscillations de cohérence. Nous avons réalisé des simulations de dynamique moléculaire qui modélisent le transfert du ligand CO dans la cytochrome c oxydase, du Fer de l'hème vers l'atome de Cuivre. Ces simulations sont en bon accord avec les résultats expérimentaux et ont montré que le trajet emprunté par le CO lors de son transfert est reproductible, ce qui corrobore un transfert balistique.

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Aublin, Johanne Treuffet. "Transfert de ligand dans la cytochrome c oxydase observé par des expériences femtosecondes infrarouge intégrées et résolues spectralement." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2006. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002200.

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Poyau, Alain. "Etude moléculaire et génétique de la cytochrome c oxydase humaine et de la déficience de son assemblage dans le syndrome de Leigh." Lyon 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LYO10110.

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Vorburger, Pauline. "Variations autour d'une porphyrine à anse phénanthroline : un site distal dynamique." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00754973.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est l'obtention de mimes efficaces d'hémoprotéines telles le cytochrome P450, la myoglobine ou la cytochrome c oxydase, grâce à des variations synthétiques autour d'une porphyrine à anse phénanthroline (Porphen). Un nouveau modèle de cytochrome c oxydase a plus particulièrement été analysé ici. Il est préparé par substitution des deux positions meso d'une Zn-Porphen. Des phénomènes dynamiques ont été observés et étudiés par RMN 1H, mettant en évidence la présence d'atropoisomères et la coordination-décoordination de la pyridine proximale sur le zinc. Le remplacement du zinc par du fer a ensuite permis l'étude de la coordination d'un sixième ligand exogène dans un site distal dynamique. L'évolution de la géométrie du complexe a été suivie par spectrophotométrie UV-Visible et RPE. En présence de ligands azotés de type midazoles, il se forme dans tous les cas des complexes [1 récepteur/ 1 substrat]. La forte affinité de notre modèle pour le dioxygène a été montrée à la fois par spectrophotométrie UV-Visible, RMN 1H et par résonance Raman. Que ce soit en UV-Visible ou en RMN, la réversibilité du dioxygène a été montré par son remplacement par du CO. La souplesse de cette nouvelle architecture a été mise en évidence, par l'observation d'une relative flexibilité lors des études par spectroscopie IR de la fixation de CO dans le site distal. Cette adaptabilité est également à l'origine d'un comportement assez surprenant en électrochimie, où la réduction du fer(III) et l'oxydation du cuivre(I) en présence de O2 sont facilitées. En électrocatalyse, la réduction de O2 par ce nouveau modèle de cytochrome c oxydase n'est pas facilitée en terme de potentiel, mais efficace quant à la contribution d'un mécanisme à 4 électrons.

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Bulach, Véronique. "Elaboration et etude d'un systeme heterobimetallique fer/cuivre flexible; analogie avec le site binucleaire (cyt. A3)fe/cub de l'etat oxyde de la cytochrome c oxydase." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1992. http://www.theses.fr/1992STR13166.

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Abstract:

Une meilleure comprehension du mecanisme de reduction de l'oxygene moleculaire en eau catalysee par la cytochrome c oxydase passe par la mise au point de systemes bimetalliques fer-cuivre magnetiquement couples, dans lesquels le fer est situe dans une porphyrine. Une etude de la fonctionnalisation du 1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane (cyclam) et des meso(tetraphenyles) porphyrines a permis l'obtention d'une entite bichelatante formee de l'assemblage de ces deux macrocycles par l'intermediaire d'une chaine flexible. La metallation selective par le fer et le cuivre conduit a un systeme heterobimetallique, ne presentant pas de couplage magnetique entre les deux ions metalliques. Apres introduction de ligands potentiellement pontants, l'etude magnetique et spectroscopique des composes obtenus a mis en evidence, dans certains cas, des complexes aux proprietes originales, et notamment apres introduction de cyanures et d'azides. La synthese d'un complexe heterobimetallique plus encombre au niveau du site porphyrinique a permis d'eviter l'obtention d'especes dimeriques mu-oxo du fe(iii). Mais la fragilite du site cuivrique n'a malheureusement pas permis l'acces a une espece possedant une molecule d'oxygene entre le fer et le cuivre, par analogie avec le site bimetallique de fixation de l'oxygene de la cytochrome c oxydase

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Meyer, Thomas. "Caractérisation électrochimique et spectroscopique de protéines membranaires immobilisées sur des nanomatériaux." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF004/document.

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Abstract:

Le domaine de la bioénergétique concerne l’étude des échanges et des transformations de l’énergie au sein des organismes vivants. Cette thèse propose une étude électrochimique et spectroscopique de protéines issues de la chaine respiratoire, les oxydases terminales, afin de comprendre l’influence de différentes propriétés de ces enzymes (potentiels des cofacteurs, dépendance pH…) sur leur mécanisme réactionnel. La première partie de ce travail décrit le développement d’une méthode d’immobilisation permettant de conserver l’intégrité et l’activité de ces enzymes. Cette technique a d’abord été utilisée pour étudier l’inhibition de la cytochrome aa3 oxydase de P. denitrificans et a permis de mettre en avant l’importance du transfert de protons sur la réaction de réduction de l’oxygène. Une deuxième étude propose de comparer deux isoformes de la cytochrome cbb3 oxydase dont aucune différence n’a été observée à ce jour. La spectroscopie IRTF couplée à l’électrochimie montre l’implication de résidus acides différents au cours de la réaction d’oxydoréduction suggérant des différences mécanistiques. La dernière partie propose une étude comparative d’oxydases terminales de différents types et met en perspective l’influence des potentiels relatifs des hèmes sur la réaction de réduction de l’oxygène The field of bioenergetics concerns the study of exchange and transformation of energy in living organisms. This manuscript proposes an electrochemical and spectroscopic study of the fourth complex of the respiratory chain, the terminal oxidases. The aim of this study was to understand the influence of some properties of these enzymes (potential of the cofactors, pH dependency…) on the catalytic mechanism. The first part describes an immobilization procedure which retains the protein activity and structure. This procedure has been applied for the study the inhibition of the proton pathways of cytochrome aa3 oxidase from P. denitrificans and shows the importance of proton transfer on the oxygen reduction. In a second study, two isoforms of cytochrome cbb3 oxidase were compared. No differences were observed between them until now. Our electrochemically induced FTIR spectroscopy study suggests the implication of different acidic residues during the redox reaction implying differences in the mechanism of these enzymes. The last part deals with the comparison of terminal oxidases of different types and shows the influence of the relative order of the midpoint potentials of the hemes on the oxygen reduction

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Grandjean, Fabienne. "Mitochondries et résistance pléiotropique des lignées cellulaires K562 résistantes à la doxorubicine : Rôle éventuel des mitochondries dans la séquestration des drogues et modifications de l'expression des gènes codant les sous-unités de la cytochrome c oxydase." Limoges, 2001. http://www.theses.fr/2001LIMO0009.

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Abstract:

La chimiotherapie est un moyen tres utilise dans le traitement des cancers. Cependant, les cellules tumorales acquierent tres souvent des mecanismes de resistance leur permettant de lutter contre les effets cytotoxiques des agents anticancereux. Parmi ceux-ci, le phenotype multidrug resistance (mdr) fait intervenir differentes proteines, dont la p-gp et la mrp1 qui limitent la retention intracellulaire des drogues, ou interviennent dans leur sequestration. Une autre proteine moins connue, la lrp, serait associee a ce phenotype en regulant le transport nucleocytoplasmique et la retention vesiculaire des antineoplasiques. Nous avons caracterise differentes modifications associees au phenotype mdr dans les lignees cellulaires k562 presentant differents degres de resistance a la doxorubicine. Ainsi, l'activite d'un complexe de la chaine respiratoire mitochondriale, la cytochrome c oxydase, est alteree dans les variants mdr, suite a la modification de l'expression des genes codant les trois sous-unites catalytiques et certaines sous-unites regulatrices de cette enzyme. L'acquisition du phenotype mdr par les variants k562 est liee a une surexpression de la p-gp et a une disparition de la lrp. La mrp1, pourtant presente dans les cellules mdr, ne semble pas intervenir dans les mecanismes de resistance. De plus, la p-gp est detectee au niveau intracellulaire non seulement dans les variants mdr, mais aussi dans la lignee parentale sensible aux drogues. Une partie de cette proteine est localisee au niveau des mitochondries, dans lesquelles elle permet l'accumulation de la doxorubicine a partir du cytoplasme. Ainsi, les cellules k562 mdr constituent un modele de choix pour l'etude des processus coordonnant l'expression des genomes nucleaire

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DIEBOLD, ALAIN. "Modelisation du site binucleaire fe(cyt. A#3)/cu#b de l'etat oxyde de la cytochrome c oxydase. Synthese et etude de systemes bichelatants et de complexes heterobimetalliques." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1995. http://www.theses.fr/1995STR13040.

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Abstract:

Une meilleure comprehension du mecanisme de reduction de l'oxygene moleculaire en eau, catalysee par la cytochrome c oxydase, passe par la conception de complexes heterobimetalliques fer-cuivre couples magnetiquement. Notre travail s'inscrit dans ce courant de la chimie biomimetique. L'acces aux complexes heterobimetalliques a ete envisage selon deux strategies synthetiques differentes, presentees dans deux chapitres distincts. Une premiere methode consiste a metaller selectivement une entite bichelatante. Ceci nous a conduit a synthetiser de nouvelles porphyrines trans-monoanses dont les mesophenyles sont lies, a l'aide de deux chaines ether, a des ligands tridentes concus a partir de la pyridine. Ces especes ont ete obtenues par condensation d'anses dialdehyde sur du dipyrrylmethane. Malheureusement l'obtention de complexes bimetalliques fer-cuivre s'est averee impossible. Les proprietes intrinseques (electroniques et/ou steriques) des ligands tridentes formant le deuxieme site de coordination nous semblent etre les raisons prejudiciables a la metallation au cuivre. La synthese de complexes heterobimetalliques fer-cuivre a egalement ete envisagee par une methode dite d'auto-assemblage, qui consiste a assembler deux complexes mononucleaires autour d'un ligand pontant. Cette strategie nous a permis de synthetiser une serie de complexes fer-cuivre a pont oxo. Les etudes spectroscopiques rmn #1h et rpe sont coherentes avec une interaction antiferromagnetique entre le fer et le cuivre. La resolution structurale d'un de ces complexes revele un arrangement fe-o-cu quasi lineaire avec des liaisons m-o courtes. La stabilite du pont oxo est etroitement liee a la nature des substituants des mesophenyles de la porphyrine

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Roger, Magali. "Etude biophysique, structurale et fonctionnelle d'une protéine à cuivre issue de la bactérie acidophile Acidithiobacillus ferrooxidans." Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4717.

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Abstract:

Les protéines à cuivre jouent un rôle crucial dans de nombreux processus biologiques essentiels à la vie tels que la respiration. De nombreuses études ont été menées afin de décrypter le lien entre la structure de leur centre actif, les propriétés électroniques qui en découlent et la fonction de ces protéines.Les travaux réalisés au sein du laboratoire sur l’étude de la chaîne respiratoire d’un organisme acidophile, A. ferrooxidans, ont permis de mettre en évidence une protéine à cuivre (AcoP), appartement à la vaste famille des cuprédoxines, indispensable au fonctionnement de cette voie. Une approche pluridisciplinaire mêlant des méthodes de spectroscopies, d’électrochimie, de cristallographie aux rayons X combinée à des expériences de mutagénèse dirigée, a permis de dévoiler la présence d’un centre cuivre atypique associé à des propriétés électroniques et d’oxydoréduction rarement retrouvées au sein de cette vaste famille. Le rôle d’une telle protéine au sein de la chaîne respiratoire d’A. ferroxidans a par la suite fait l’objet de notre attention. AcoP interagit avec le cytochrome c et l’enzyme terminale de la chaîne respiratoire, la cytochrome c oxydase. L’étude du complexe cytochrome c – AcoPcytochrome c oxydase nous a permis de proposer un rôle d’AcoP dans le recrutement du cytochrome c au sein de ce complexe, ainsi que dans le transfert d’électron entre ces deux partenaires. Ces travaux de recherche démontrent que l’étude de la biodiversité permet non seulement la découverte de nouveaux systèmes permettant la vie dans des environnements extrêmes, mais également la découverte de nouvelles protéines aux propriétés remarquables Copper proteins play key roles in many biological processes, such as in respiratory chains. Although many studies have been carried out to decipher the relationship between their active site structure, electronic properties and function, these features are still not fully understood. Previous studies on the respiratory chain of an acidophilic organism, Acidithiobacillus ferrooxidans, have revealed the presence of a new copper-binding protein: AcoP. This cupredoxin is critical for the correct functioning of this respiratory pathway. Using site-directed mutagenesis and a wide-range of biophysical approaches, electrochemistry and X-ray crystallography, we can show that an unconventional copper-active site in AcoP might underlie its rare electronic and redox features. The function of such a protein in the respiratory chain of A. ferrooxidans has subsequently raised our curiosity. It was shown that AcoP interacts with cytochrome c and the cytochrome c oxidase. We showed that AcoP could act as a linker between the cytochrome c and the cytochrome c oxidase, by recruiting the former, and could also participate in the electron transfer between these two partners. This work shows how exploring biodiversity leads to the discovery of new systems that allow life in extreme environments, as well as of new proteins with remarkable features

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Oueslati, Nesrine. "Identification des intermédiaires de la réduction du dioxygène par la cytochrome c oxydase et ses modèles en faisant appel à la spectroscopie IR différentielle." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00781055.

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Abstract:

La cytochrome c oxydase (CcO) est un complexe protéique commun à tous les organismes aérobies. Elle catalyse la réduction de l'oxygène en eau au niveau d'un site catalytique qui contient un atome de fer hémique et un atome de cuivre (CuB). La famille de ces oxydases est ainsi appelée super famille des oxydases à "hème-cuivre". Malgré le grand nombre d'études réalisées au sujet de l'activité catalytique des CcO, le déroulement exact des étapes de leur mécanisme reste encore mal connu. Afin de mieux cerner le problème de la relation structure-activité de cette hémoprotéine, deux approches distinctes et complémentaires ont été abordées : l'étude du système naturel et l'approche biomimétique. Les propriétés électroniques et vibrationnelles de certains intermédiaires du cycle catalytique de la cytochrome c oxydase ont été caractérisées par spectroscopies UV-Visible, de fluorescence résolue en temps et infrarouge. L'analyse du site actif de la CcO par des substitutions isotopiques du CuB, ainsi que l'influence du pH sur la structure de cet enzyme sont discutées. La deuxième partie de ce travail concerne l'étude du rôle de l'environnement proche de l'hème sur la réactivité des complexes FeII-CO et FeII-O2 grâce à une série de modèles superstructurés du centre binucléaire Fe/Cu de la CcO. Ces analogues synthétiques conservent l'hème, la ligation fer-histidine du site proximal et le ligand complexant le cuivre du site distal de la CcO, mais se différencient notamment par leur environnement autour de l'atome de cuivre et par leur rigidité. Deux techniques ont été utilisées: la spectroscopie ATR-IRTF et la photochimie dans le cas d'espèces carbonylées.

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Renvoisé, Margaux. "Contribution à l’étude de la régulation des complexes respiratoires par la phosphorylation chez Saccharomyces cerevisiae : -Etude générale du protéome et du phosphoprotéome mitochondrial selon le métabolisme -Cas particulier de deux sous-unités du complexe cytochrome c oxydase." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA11T051/document.

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Abstract:

La phosphorylation oxydative est un processus majeur du métabolisme énergétique qui est catalysée par les enzymes de la chaîne respiratoire (OXPHOS), localisées dans la membrane interne des mitochondries. Sa dérégulation est souvent associée à des pathologies, par exemple aux maladies mitochondriales et neurodégénératives. La régulation de la phosphorylation oxydative par la phosphorylation reste encore peu comprise et peu étudiée. Pourtant, la phosphorylation est une des modifications post-traductionnelles les plus répandues dans la cellule, régulant de nombreux aspects de la vie cellulaire et dont l’altération est associée à des pathologies au niveau cellulaire (Alzheimer, Parkinson, cancer). Concernant la phosphorylation oxydative, il est à noter que quelques sites de phosphorylation des complexes respiratoires, en particulier du complexe IV, ont été montrés comme ayant un effet sur leur stabilité et/ou leur activité. Toutefois la connaissance du phosphoprotéome mitochondrial n’est pas suffisamment documentée à ce jour pour identifier les différents rôles que pourraient jouer la phosphorylation au niveau de la mitochondrie et en particulier, de la chaîne respiratoire. Dans la première partie de la thèse, nous nous sommes intéressés à l’analyse du phosphoprotéome mitochondrial de Saccharomyces cerevisiae dans trois conditions de culture : respiratoire (YLAC), respiro-fermentaire (YPGalA) et fermentaire (YPGA). Nous avons quantifiés près de 300 sites de phosphorylation dans la mitochondrie, dont 90 ont un niveau de phosphorylation variable selon le substrat. Les données que nous avons obtenues constituent une base pour l’analyse de la phosphorylation mitochondriale et de la compréhension de son mécanisme. Les sites de phosphorylation de la voie métabolique énergie sont ceux présentant le plus de variation de leur niveau de phosphorylation. La localisation des résidus phosphorylés sur la structure des complexes respiratoires nous a permis d’émettre des hypothèses sur le rôle de ces résidus. Afin de normaliser la quantité des résidus phosphorylés dans les trois conditions de culture, nous avons aussi quantifié le protéome mitochondrial dans les trois conditions de culture. Ceci nous a permis d’argumenter en faveur d’un métabolisme respiro-fermentaire en YPGalA, question encore largement discutée à ce jour. Enfin, cette première étude quantitative du protéome et phosphoprotéome mitochondrial constitue une avancée dans l’étude de la régulation de la mitochondrie par la phosphorylation. Elle peut notamment apporter des informations applicables à l’étude du cancer : en effet, les cellules saines ont un métabolisme respiratoire tandis que les cellules tumorales, dérégulées, ont un métabolisme fermentaire. La seconde partie de la thèse concerne l’analyse du rôle de deux sous-unités du complexe IV de la chaîne respiratoire : les sous-unités Cox12p et Cox13p, encore peu étudiées à ce jour. De plus, deux sites de phosphorylation ont été identifiés sur la sous-unité Cox12p. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au rôle de ces sous-unités, notamment au niveau de l’assemblage et de l’activité du complexe IV, en analysant des mutants Δcox12, Δcox13 et Δcox12Δcox13. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés au rôle des deux sites de phosphorylation de Cox12p : Ser7 et ser82. Nous avons généré les mutants phosphomimétiques de ces deux résidus et étudié leurs effets sur la stabilité et/ou l’activité du complexe IV. Cette seconde étude nous a notamment permis d’identifier un rôle de Cox12p sur la stabilité du complexe et un rôle de Cox13p dans sa dimérisation. La phosphorylation de Cox12p au niveau de la Ser7 semble aussi déstabiliser le complexe IV. De plus, la phosphorylation de la Ser7 et de la Ser82 semblent influencer l’interaction du cytochrome c avec le complexe IV. Cette hypothèse reste à vérifier mais est pertinente du fait de la proximité de Cox12p avec Cox2p, qui porte le lieu de fixation du cytochrome c Mitochondria are the powerhouses of cells, providing energy in the form of adenosine triphosphate (ATP). The synthesis of ATP is achieved by oxidative phosphorylation (OXPHOS), a process catalyzed by the respiratory chain, which is located in the inner membrane of mitochondria. Deregulation of OXPHOS is often associated to diseases. Deregulation is particularly observed in mitochondrial diseases and neurodegenerative diseases, but regulation of respiration by phosphorylation is still poorly understood.However, phosphorylation is one of the most frequent post-translational modifications in the cell, modulating most processes, and defects at a cellular level are observed in some diseases (Alzheimer, Parkinson, cancer). Moreover, some phosphorylation sites have been identified in the respiratory complexes, particularly in the complex IV; some of them have an effect on the stability and/or activity of the complex, but we still lack a comprehensive study about mitochondrial phosphoproteome. Such analysis would be necessary to extend the role of phosphorylation in the regulation of mitochondrial functions in general, and in the regulation of the respiratory chain in particular.In the first part of this thesis, we focused on the analysis of the mitochondrial phosphoproteome of Saccharomyces cerevisiae. We studied the mitochondrial phosphoproteome in three growth conditions: in the respiratory condition (YLAC), in the fermentable condition (YPGA) and in an intermediate one (YPGalA). We quantified around 300 mitochondrial phosphorylation sites in which 90 displayed a different level of phosphorylation according to the substrate. This study is a first step towards understanding mitochondrial phosphorylation and its mechanism. Phosphorylation sites with varying levels of phosphorylation according to their conditions are mostly located on proteins involved in energy metabolism. We localized the phosphosites on the structure of the respiratory complexes when it was possible. This allowed us to make hypotheses on the role of these residues. In order to normalize the quantity of phosphorylation sites in the three growth conditions, we also studied the mitochondrial proteome in the three conditions. These results helped us to understand the energetic metabolism of galactose, which is surely intermediate between respiration and fementation, a question still debated nowadays.Finally this proteomic and phosphoproteomic study is a step forward in the comprehension of regulation of mitochondria by phosphorylation. These results can be used as a model to study cancer cells because they display a deregulation in the energetic metabolism: normal cells display respiratory metabolism whereas cancer cells exhibit fermentable metabolism.The second part of this thesis was the study of two subunits of complex IV of the respiratory chain: Cox12p and Cox13p, which had been poorly studied. Moreover, two phosphorylation sites had been identified in the subunit Cox12p. First we were interested in the role of these two proteins, thus we compared the mitochondria of mutants Δcox12, Δcox13 et Δcox12Δcox13 with wild-type mitochondria. We particularly focused on the assembly and the activity of complex IV. Secondly, we analyzed the role of the two phosphosites of Cox12p: Ser7 and Ser82. We generated phosphomimetic mutants of these two residues and observed their effects on the stability and/or activity of complex IV.All of these results allowed us to identify a role of Cox12p in the stability of complex IV and a role of Cox13p in the dimerization of complex IV. Phosphorylation of Ser7 of Cox12p seemed to destabilize the complex. Moreover phosphorylation of both Ser7 and Ser82 of Cox12p seemed to modify the interaction between cytochrome c and complex IV; this hypothesis remains to be tested but is relevant according to the proximity between Cox12p and the subunit Cox2p, where the cytochrome c interacts

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Pawlik, Grzegorz. "Assembly and maturation of cbb3-type cytochrome c oxidase in Rhodobacter capsulatus." Thesis, Strasbourg, 2012. http://www.theses.fr/2012STRAF070.

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Abstract:

Dans cette thèse, le processus d'assemblage ainsi que la maturation du cytochrome c oxydase de type cbb3 (cbb3-Cox) ont été étudiés dans la proteobactérie phototrophique pourpe non soufrée Rhodobacter capsulatus. R. capsulatus contient une chaîne de transfert d'électrons très ramifiée et represente un modèle d’organisme très utilisé dans l'étude des processus respiratoires et photosynthétiques.Les cbb3-Coxs spécifiques des bactéries représentent la deuxième catégorie la plus abondante des cytochromes c oxydases après le type Cox-aa3, mais n'ont jusqu'à présent pas été étudiées en détail. Récemment, la première structure cristalline cbb3-Cox de P. stutzeri a été obtenue, fournissant ainsi une avancée majeure invitant à des etudes plus détaillées sur le mécanisme catalytique et le processus d'assemblage. Les études sur les procédés d'assemblage et de maturation sont d'une très grande importance en raison du fait que de nombreux agents pathogènes humains tels que Helicobacter pylori, Neisseria meningitidis ou Campylobacter jejuni utilisent ce type de Cox, ce qui par conséquent pourrait amener a développer une interessante cible thérapeutique.Cbb3-Cox dans R. capsulatus est encodé par le gène opéron ccoNOQP codant quatre protéines membranaires constitutives de cbb3-Cox. CcoP et CcoO sont des cytochromes de type c, contenant des motifs périplasmiques fixés à l’hème. CcoN est la sous-unité centrale catalytique contenant deux molécules d’hèmes de type b et un ion cuivre. L’étude de la distribution de l’ion Cu à la sous-unité CcoN et l'assemblage des quatre sous-unités dans le complexe actif cbb3-Cox complexe sont les thèmes principaux de ce travail.Ici, le rôle du facteur d'assemblage putatif CcoH, sa structure et son interaction avec cbb3-Cox ont été étudiés en détail. CcoH est une petite protéine membranaire codé dans le groupe de gènes ccoGHIS situé à proximité des gènes codant cbb3-Cox. L'analyse in vivo de la formation de cbb3-Cox dans une souche ne contenant pas le facteur CcoH a montré une absence totale de cbb3-Cox. De même, la stabilité du facteur CcoH a été considérablement altérée dans une souche avec deletion du gene ccoNOQP. La dépendance mutuelle des deux protéines suggère leur interaction directe, ce qui a été confirmé par la photoréticulation directe de CcoH à la sous-unité CcoN, l’immunodétection de CcoH dans les cbb3-Cox complexes sur gels Blue Native, la co-purification par marquage CcoH-cbb3-Cox et le marquage radioactive in vitro des complexes cbb3-Cox avec CcoH.[...] In this thesis, the assembly and maturation process of the cbb3-type cytochrome c oxidase (cbb3-Cox) was studied in the purple-non-sulphur phototrophic α-proteobacterium Rhodobacter capsulatus. R. capsulatus contains a highly branched electron-transfer chain and is a well studied model organism for investigating respiratory and photosynthetic processes.The bacteria-specific cbb3-Coxs represent the second most abundant class of cytochrome c oxidases after the aa3-type Cox, but have so far not been investigated in much detail. Recently, the first crystal structure of cbb3-Cox from P. stutzeri was obtained, providing a major breakthrough and inviting detailed studies on the catalytic mechanism and the assembly process. Studies on the assembly and maturation processes are of wide significance due to the fact that many human pathogens like Helicobacter pylori, Neisseria meningitides or Campylobacter jejuni use this type of Cox and it therefore might develop into an attractive drug-target. cbb3-Cox in R. capsulatus is encoded by the ccoNOQP gene operon which codes for four membrane proteins constituting cbb3-Cox. CcoP and CcoO are c-type cytochromes, containing periplasmic heme-binding motifs. CcoN is the central catalytic subunit which contains two b-type hemes and a copper ion. Investigating the delivery of Cu to the CcoN subunit and the assembly of all four subunits into the active cbb3-Cox complex were the main topics of this work. Here the role of the putative assembly factor CcoH, its structure and interaction with cbb3-Cox was investigated in detail. CcoH is a small membrane protein encoded in the ccoGHIS gene cluster located adjacent to the genes coding for cbb3-Cox. In vivo analysis of cbb3-Cox formation in a strain lacking ccoH showed the total absence of cbb3-Cox. Likewise, the stability of CcoH was drastically impaired in a ccoNOQP deletion strain. The mutual dependency of both proteins suggested their direct interaction, which was confirmed by site-directed photocrosslinking of CcoH to the CcoN subunit, by immunodetection of CcoH in cbb3-Cox complexes on Blue Native gels, by CcoH-cbb3-Cox co-purification and by in vitro labelling of cbb3-Cox complexes with radioactively labelled CcoH.[...]

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Bonne, Gisèle. "Le complexe cytochrome c oxydase humain : etude de son expression chez le ftus et l'adulte et dans des pathologies associees a des alterations du genome mitochondrial." Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA077011.

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Abstract:

Le complexe mitochondrial cytochrome c oxydase (cox) catalyse l'etape finale de transfert d'electrons vers l'oxygene moleculaire au cours de la phosphorylation oxydative. Ce complexe est constitue de 10 sous-unites codees par le genome nucleaire et 3 sous-unites codees par l'adn mitochondrial. L'analyse par northern-blot des arn messagers de ces differentes sous-unites au stade ftal et a l'age adulte dans divers tissus (foie, muscle, cur et intestin) revele une augmentation coordonnee de l'expression des sous-unites mitochondriales et nucleaires concomitante a celle de l'activite cox. Dans le cas des sous-unites nucleaires via et viia, pour lesquelles deux isoformes, l'une constitutive (l) et l'autre specifique du muscle et du cur (h) sont observees, une commutation de l'expression des isoformes constitutives vial et viial vers les isoformes specifiques muscle/cur viah et viiah est mise en evidence entre le stade ftal et l'age adulte dans le muscle et le cur. Dans le foie, entre ces deux stades, l'expression des isoformes vial et viial augmente parallelement a l'activite enzymatique cox. L'analyse proteique du complexe cox par western-blot dans des pathologies associees a des anomalies du genome mitochondrial (mutations ponctuelles et deletions) montre que celles-ci engendrent une alteration du processus de traduction mitochondriale. Dans le cas des deletions de l'adn mitochondrial, une diminution de la synthese des sous-unites cox d'origine nucleaire est constatee parallelement a l'alteration de la production des sous-unites d'origine mitochondriale. L'ensemble de ces etudes suggere l'existence de mecanismes de regulation qui coordonnent l'expression des deux genomes, nucleaire et mitochondrial. Cette regulation joue un role crucial dans la constitution et la fonctionnalite du complexe cox et permet d'adapter l'activite cox aux variations de demande en energie des cellules

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Manon, Stephen. "Contribution à l'étude de la régulation des oxydations phosphorylantes dans les mitochondries de Saccharomyces cerevisiae altérations de la composition de la Fo-ATPase provoquant des modifications du transport du phosphate dans des mutants, inhibition atypique de la cytochrome c oxydase par le thiophosphate /." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376155919.

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Manon, Stephen. "Contribution à l'étude de la régulation des oxydations phosphorylantes dans les mitochondries de Saccharomyces cerevisiae : altérations de la composition de la Fo-ATPase provoquant des modifications du transport du phosphate dans des mutants : inhibition atypique de la cytochrome C oxydase par le thiophosphate." Bordeaux 2, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR22017.

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Wang, Xie. "Biochemical and electrochemical studies of metalloproteins involved in oxygen reduction pathway in Acidithiobacillus ferrooxidans." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0579.

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Abstract:

Acidithiobacillus ferrooxidans (A. f.) est un modèle bactérien parfaitement adapté à l’étude de la survie en milieu acide. Si plusieurs métalloprotéines ont été identifiées et caractérisées d’un point de vue biochimique, le fonctionnement de la chaîne respiratoire couplant l’oxydation du Fe(II) à la réduction de l’oxygène dans cet organisme n’est pas élucidée. Au cours de ce travail de thèse, après avoir optimisé les conditions de croissance de la bactérie et de production des protéines redox impliquées, nous avons reconstitué sur interface électrochimique une partie de la chaîne respiratoire d’A. f. dans le but de déterminer étape par étape le chemin de transfert d’électrons (TE). Notre attention s’est portée sur trois protéines qui interagissent dans la chaîne respiratoire: la cytochrome c oxidase (CcO), la cuprédoxine AcoP, qui copurifie avec la CcO mais de fonction inconnue, et un cytochrome dihémique (Cyt c4) proposé comme interagissant avec la CcO. La mise en évidence, puis la quantification d’un TE intermoléculaire entre le Cyt c4 et AcoP, puis entre le Cyt c4 et la CcO nous a permis de proposer un rôle pour AcoP et un nouveau chemin de TE vers la CcO. Nous avons ensuite étudié les propriétés électrochimiques de la CcO vis à vis de la réduction catalytique de l’O2, en particulier avec une forte affinité. Nous avons ainsi pu montrer que la CcO de A. f. réduisait l’O2 à des potentiels 500 mV plus anodiques que les CcO neutrophiles par une connexion directe de l’enzyme sur nanomatériaux carbonés. Affinité pour O2 et haut potentiel redox font de cette CcO une enzyme de choix pour développer une nouvelle génération de piles à combustible enzymatique Acidithiobacillus ferrooxidans is one of the most studied bacterial models to understand how to survive in an acid environment. Although several metalloproteins have been identified and characterized from a biochemical point of view, the electron transfer pathway (ET) of the respiratory chain coupling the oxidation of ferrous iron with the reduction of oxygen in this organism has not been elucidated.During this thesis work, after having optimized the growth conditions of the bacterium and the production of the redox proteins involved, we reconstituted on the electrochemical interface part of the respiratory chain of A. ferrooxidans for the purpose of determining step by step the ET. Our attention focused on three proteins that interact in the respiratory chain: cytochrome c oxidase (CcO), the cupredoxin AcoP, which co-purifies with CcO but of unknown function, and a cytochrome dihemic (Cyt c4) proposed as interacting with the CcO. The demonstration, then the quantification of an intermolecular ET between the Cyt c4 and AcoP, then between the Cyt c4 and the CcO allowed us to propose a role for AcoP and a new pathway for the ET to the CcO. We then studied the electrochemical properties of CcO with respect to the catalytic reduction of O2. We have demonstrated the strong affinity of this oxidase for O2. We have established the chemical functions required to obtain a direct wiring of the enzyme on carbon nanomaterials. This showed that A. ferrooxidans CcO reduced O2 at potentials 500 mV more anodic than neutrophilic CcOs. Affinity for O2 and high redox potential make this CcO an enzyme of choice to develop a new generation of enzymatic fuel cells

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Prat, Dominique. "Implication des stéroi͏̈des sexuels dans le dysfonctionnement du muscle élévateur de l'anus (musculus levator ani)." Montpellier 1, 1995. http://www.theses.fr/1995MON1T021.

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Lange, Frédéric. "Développement d’un système de Topographie Optique Diffuse résolu en temps et hyperspectral pour la détection de l’activité cérébrale humaine." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEI012.

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Abstract:

La Tomographie Optique Diffuse (TOD) est désormais une modalité d’imagerie médicale fonctionnelle reconnue. L’une des applications les plus répandues de cette technique est celle de l’imagerie fonctionnelle cérébrale chez l’Homme. En effet, cette technique présente de nombreux avantages, notamment grâce à la richesse des contrastes optiques accessibles. Néanmoins, certains verrous subsistent et freinent le développement de son utilisation, spécialement pour des applications chez l’Homme adulte en clinique ou dans des conditions particulières comme lors du suivi de l’activité sportive. En effet, le signal optique mesuré contient des informations venant de différentes profondeurs de la tête, et donc de différents types de tissus comme la peau ou le cerveau. Or, la réponse d’intérêt étant celle du cerveau, la réponse de la peau peut dégrader l’information recherchée. Dans ce contexte, ces travaux portent sur le développement d’un nouvel instrument de TOD permettant d’acquérir les dimensions spatiale, spectrale et de temps de vol du photon de façon simultanée, et ce à haute fréquence d’acquisition. Au cours de cette thèse, l’instrument a été développé et caractérisé sur fantôme optique. Ensuite, il a été validé in-vivo chez l’Homme adulte, notamment en détectant l’activité du cortex préfrontal en réponse à une tâche de calcul simple. Les informations multidimensionnelles acquises par notre système ont permis d’améliorer la séparation des contributions des différents tissus (Peau/Cerveau). Elles ont également permis de différencier la signature de la réponse physiologique de ces tissus, notamment en permettant de détecter les variations de concentration en Cytochrome-c-oxydase. Parallèlement à ce développement instrumental, des simulations Monte-Carlo de la propagation de la lumière dans un modèle anatomique de tête ont été effectuées. Ces simulations ont permis de mieux comprendre la propagation de la lumière dans les tissus en fonction de la longueur d’onde et de valider la pertinence de cette approche multidimensionnelle. Les perspectives de ces travaux de thèse se dirigent vers l’utilisation de cet instrument pour le suivi de la réponse du cerveau chez l’Homme adulte lors de différentes sollicitations comme des stimulations de TDCS, ou en réponse à une activité sportive The Diffuse Optical Tomography (DOT) is now a relevant tool for the functional medical imaging. One of the most widespread application of this technic is the imaging of the human brain function. Indeed, this technic has numerous advantages, especially the richness of the optical contrast accessible. Nevertheless, some drawbacks are curbing the use of the technic, especially for applications on adults in clinics or in particular environment like in the monitoring of sports activity. Indeed, the measured signal contains information coming from different depths of the head, so it contains different tissues types like skin and brain. Yet, the response of interest is the one of the brain, and the one of the skin is blurring it. In this context, this work is about the development of a new instrument of DOT capable of acquiring spatial and spectral information, as well as the arrival time of photons simultaneously and at a high acquisition speed. During the PhD thesis the instrument has been developed and characterised on optical phantoms. Then, it has been validated in-vivo on adults, especially by detecting the cortical activation of the prefrontal cortex, in response to a simple calculation task. Multidimensional information acquired by our system allowed us to better distinguish between superficial and deep layers. It also allowed us to distinguish between the physiological signature of those tissues, and especially to detect the variations of concentration in Cytochrom-c-oxydase. Concurrently to this experimental work, Monte-Carlo simulation of light propagation in a model off a human head has been done. Those simulations allowed us to better understand the light propagation in tissues as function as their wavelength, and to validate the relevance of our multidimensional approach. Perspectives of this work is to use the developed instrument to monitor the brain’s response of the Human adult to several solicitations like tDCS stimulation, or sports activity

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Gon, Stéphanie. "Fonctionnement et régulation des systèmes respiratoires triméthylamine N-oxyde (TMAO) réductase chez Escherichia coli et Shewanella oneidensis." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077088.

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Bernad, Sophie. "Interaction entre le cytochrome c552 de la bactérie Thermus Thermophilus et des modèles de son partenaire oxydant : étude du processus de transfert d'électron par spectrométries de vibration et électrochimie." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066006.

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Ba, Yéro Seydi. "Régulation de l'activité cytochrome c oxydase de blé (Triticum aestivum L.) par le froid et le CO₂." Mémoire, 2011. http://www.archipel.uqam.ca/4347/1/M12091.pdf.

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Abstract:

L'acclimatation au froid chez les plantes est un processus dynamique qui nécessite un apport énergétique indispensable à l'induction de la tolérance au gel. Cette énergie est fournie par l'augmentation de la capacité photosynthétique durant l'acclimatation au froid à la suite d'une reprogrammation globale des enzymes photosynthétiques et respiratoires. Par ailleurs, des études ont déjà démontré une augmentation de biomasse chez les variétés de blé d'hiver et de printemps, en réponse au froid et à une concentration élevée de CO₂. Afin d'élucider le mécanisme impliqué dans la régulation énergétique durant l'acclimatation au froid et le rôle d'une concentration élevée de CO₂, nous avons entrepris d'étudier l'implication de plusieurs enzymes clés de la photosynthèse et de la respiration, en réponse aux basses températures durant la croissance chez deux variétés de blé : Norstar, une variété d'hiver et Katepwa, une variété de printemps. Parmi les enzymes régulées à la hausse, on a identifié la cytochrome c oxydase (COX II), une enzyme clé impliquée dans la synthèse d'ATP an niveau de la mitochondrie. Nos résultats ont révélé qu'en réponse au froid, la teneur en protéines solubles totales a augmenté de 39% et 83% respectivement chez Katepwa et Norstar après 30 jours. Au cours de l'acclimatation au froid (4°C), on observe une forte accumulation des protéines COX II chez Norstar (très tolérant au gel) et une faible accumulation de ces protéines chez Katepwa (sensible au gel). Nos résultats ont aussi montré une augmentation de l'activité cytochrome c oxydase chez les 2 variétés. En effet, on observe une hausse de 1,5 fois chez les plantes Norstar acclimatées au froid comparativement à leur témoin (20°C), alors que cette hausse est de 40% chez Katepwa. Ces données montrent qu'il existe une corrélation entre la tolérance au froid et l'accumulation des protéines COX II. Par ailleurs, une exposition des plantes de Norstar à une concentration élevée de CO₂ (770 ppm) durant 80 heures entraîne une réduction de l'activité cytochrome c oxydase de 20% chez les plantes non acclimatées et de 50% chez les plantes acclimatées au froid. Cependant, une exposition chronique des plantes de Norstar à une concentration élevée de CO₂ entraîne une hausse de l'activité cytochrome c oxydase de 40% chez les non acclimatées et 50% chez les acclimatées. Chez Katepwa, cette hausse est de 30% aussi bien chez les plantes acclimatées au froid que chez les plantes non acclimatées. En réponse à une concentration élevée de CO₂, la cytochrome c oxydase s'exprime de manière différentielle entre les deux variétés de blés étudiées. En conclusion, la cytochrome c oxydase est régulée par le CO₂ et le froid chez le blé et intervient probablement dans la tolérance au CO₂. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : cytochrome c oxydase, acclimatation, CO₂, froid, Triticum aestivum L.

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Cuillerier, Alexanne. "Dysfonctions mitochondriales associées à l’acidose lactique du Saguenay-Lac-Saint-Jean révélées par l’étude d’un nouveau modèle murin de la maladie." Thèse, 2016. http://hdl.handle.net/1866/15936.

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Thompson, Legault Julie. "L'application de la métabolomique à la découverte de nouveaux biomarqueurs chez les patients atteints d'acidose lactique." Thèse, 2013. http://hdl.handle.net/1866/11247.

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Abstract:

L’acidose lactique du Saguenay-Lac-St-Jean, ou syndrome de Leigh de forme canadienne-française (LSFC), est une maladie mitochondriale neurodégénérative causée par des mutations du gène LRPPRC et caractérisée par des crises d’acidose menant au décès en bas âge. On ne comprend pas encore les causes exactes de ces crises, et aucun traitement n’est actuellement disponible. L’objectif de cette étude a été de comparer le profil des métabolites sanguins et urinaires chez des sujets LSFC et des témoins, avant et après un repas, par une approche métabolomique ciblée. Le projet s’inscrit dans une démarche à long terme visant l’identification de biomarqueurs prédictifs des crises, permettant d'intervenir plus rapidement afin d’éviter le décès. Les échantillons biologiques ont été prélevés chez 9 sujets atteints du LSFC et 9 témoins appariés, à jeun et 90 minutes après un repas standardisé. Les analyses incluent un bilan biochimique et hormonal, un profil des acides aminés, des acides gras, des acides organiques et des acylcarnitines. Les métabolites significativement modifiés chez les patients peuvent être classés en deux catégories : (i) le reflet d’une dysfonction mitochondriale, et plus particulièrement de l’accumulation d’équivalents réduits en amont de la chaîne respiratoire, et (ii) des indices de risque cardiométabolique, qui s’observent davantage chez les patients adultes malgré leur jeune âge. Ainsi, il serait intéressant d’inclure au traitement des stratégies visant la diminution des facteurs de risque cardiométabolique, notamment par une modification des habitudes de vie. Notre étude démontre la pertinence d’avoir recours à la métabolomique dans l’étude des désordres de la phosphorylation oxydative. L’acidose lactique du Saguenay-Lac-St-Jean, ou syndrome de Leigh de forme canadienne-française (LSFC), est une maladie mitochondriale neurodégénérative causée par des mutations du gène LRPPRC et caractérisée par des crises d’acidose menant au décès en bas âge. On ne comprend pas encore les causes exactes de ces crises, et aucun traitement n’est actuellement disponible. L’objectif de cette étude a été de comparer le profil des métabolites sanguins et urinaires chez des sujets LSFC et des témoins, avant et après un repas, par une approche métabolomique ciblée. Le projet s’inscrit dans une démarche à long terme visant l’identification de biomarqueurs prédictifs des crises, permettant d'intervenir plus rapidement afin d’éviter le décès. Les échantillons biologiques ont été prélevés chez 9 sujets atteints du LSFC et 9 témoins appariés, à jeun et 90 minutes après un repas standardisé. Les analyses incluent un bilan biochimique et hormonal, un profil des acides aminés, des acides gras, des acides organiques et des acylcarnitines. Les métabolites significativement modifiés chez les patients peuvent être classés en deux catégories : (i) le reflet d’une dysfonction mitochondriale, et plus particulièrement de l’accumulation d’équivalents réduits en amont de la chaîne respiratoire, et (ii) des indices de risque cardiométabolique, qui s’observent davantage chez les patients adultes malgré leur jeune âge. Ainsi, il serait intéressant d’inclure au traitement des stratégies visant la diminution des facteurs de risque cardiométabolique, notamment par une modification des habitudes de vie. Notre étude démontre la pertinence d’avoir recours à la métabolomique dans l’étude des désordres de la phosphorylation oxydative.

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de, Melo Almeida Rafaela. "Impact de la mutation du gène LRPPRC sur la vulnérabilité induite par un stress inflammatoire et nutritionnel in vitro et sur la morphologie cérébrale ex vivo." Thèse, 2017. http://hdl.handle.net/1866/20428.

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Rivard, Marie-Eve. "Impact de facteurs sanguins et d'agents thérapeutiques sur la survie de fibroblastes de sujets atteints de la forme canadienne-française du syndrome de Leigh (LSFC)." Thèse, 2010. http://hdl.handle.net/1866/4760.

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Abstract:

La forme canadienne-française du syndrome de Leigh (LSFC) est une maladie métabolique associée à une déficience en cytochrome oxydase (COX) et caractérisée par des crises d’acidose lactique, menant à une mort prématurée. Les mécanismes qui sous-tendent l’induction des crises restent inconnus et il n’existe aucune thérapie efficace pour les prévenir. Cette étude vise à caractériser l'effet de facteurs métaboliques périphériques potentiellement altérés chez les patients LSFC sur la mort de lignées cellulaires issues de ces patients et de témoins puis, à identifier des agents thérapeutiques pouvant la prévenir. Nous postulons que (i) ces facteurs métaboliques induiront une mort prématurée des cellules de patients et que (ii) les interventions susceptibles de la prévenir pallieront les conséquences de la déficience en COX, soit la diminution des taux d’adénosine triphosphate (ATP) et l’augmentation du stress oxydant, du nicotinamide adénine dinucléotide (NADH) et des lipides toxiques. Un criblage de 8 facteurs sanguins et 10 agents thérapeutiques a été réalisé. Les paramètres mesurés incluent la nécrose, l’apoptose, l’ATP et l’activité de la COX. Les fibroblastes LSFC sont plus susceptibles à la mort par nécrose (39±6%) induite par du palmitate plus lactate, un effet associé à des niveaux d’ATP diminués (53±8%). La mort cellulaire est réduite de moitié par l’ajout combiné d’agents ciblant le NADH, l’ATP et les lipides toxiques, alors que l’ajout d’antioxydants l’augmente. Ainsi, un excès de nutriments pourrait induire la mort prématurée des cellules LSFC et, pour atténuer cette mort, il serait important de combiner plusieurs interventions ciblant différents mécanismes. Leigh syndrome French-Canadian variant (LSFC) is a metabolic disease associated with cytochrome c oxidase (COX) deficiency and characterized by episodes of lactic acidosis, referred to as “crisis”, leading to death at an early age. The mechanisms underlying a crisis and its cellular consequences remain elusive, and there is no effective therapy. The aim of this study was to characterize the effect of peripheral metabolic factors that are potentially altered in patients with LSFC on their cells death and to identify therapeutic agents able to prevent them using cell-lineage from LSFC patients and controls. The hypothesis are that (i) these metabolic factors can induce premature death in patient cells, and (ii) interventions that could rescue these cells may target potential consequences of COX deficiency, namely low adenosine triphosphate (ATP), high nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and toxic lipids, as well as oxidative stress. A screening of 8 blood factors and 10 therapeutic agents was conducted in fibroblasts. Parameter measured included cell death by necrosis and apoptosis, as well as ATP level and COX activity. LSFC fibroblasts were more susceptible to necrosis (39±6%) induced by high palmitate plus lactate and this was associated with a lower ATP (53±8%). Cell death decreased 2-fold with combined interventions, which presumably act on NADH, ATP, and the accumulation of toxic lipids, but increased with antioxidants. Collectively, our results emphasize the importance of nutrient overload as a factor eliciting premature cell death in LSFC cells and of combining interventions acting through various mechanisms for cell death rescue.

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Côté, Véronique. "Rôle du 4-hydroxynonénal dans la régulation du métabolisme des chondrocytes arthrosiques." Thèse, 2007. http://hdl.handle.net/1866/8152.

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Dissertations / Theses on the topic 'Cytochrome c oxydase'

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