TITRE    ETUDES STRUCTURALES DE PEPTIDES D’ELASTINE ET DE COLLAGENE ; STRUCTURE,    ASSEMBLAGE, PROPRIETES MECANIQUES ET BIOLOGIQUES DE LA MATRICE EXTRA-   CELLULAIRE
    TITLE    STRUCTURAL STUDIES OF ELASTIN AND COLLAGEN DERIVED PEPTIDES;STRUCTURE,    ASSEMBLY, MECHANICAL AND BIOLOGICAL PROPERTIES OF THE EXTRA-CELLULAR MATRIX
    AUTEUR    Nicolas FLOQUET
    UNIVERSITE    Université Denis Diderot, Paris 7
    DATE    27 Mai 2004
    LABORATOIRE    Laboratoire de Spectroscopies & Structures BioMoléculaires, Université de Reims Champagne Ardenne, FRANCE
    DIRECTION DE THESE    Professeurs Manuel Dauchez et Alain J.P. Alix
    PARRAINAGE    Professeurs Manuel Dauchez
RESUME :

La matrice extracellulaire (MEC) est un réseau complexe de macromolécules qui entoure les cellules. Elle est constituée de quatre grandes classes de protéines : (1) les protéines fibreuses (élastine, collagène), (2) les glycoprotéines de structure (fibronectine, laminine) ainsi que (3) les glycosaminoglycannes et (4) les protéoglycannes.

Les constituants de MEC sont synthétisés et sécrétés par les cellules (fibroblastes de la peau par exemple). Leur dégradation s’effectue principalement par des enzymes spécialisées, elles aussi produites par les cellules : les MMPs (pour Matrix MetalloProteinases ou MétalloProtéinases Matricielles). Ces enzymes présentent un intérêt scientifique tout particulier puisqu’elles sont directement impliquées dans les processus faisant intervenir un remodelage du tissu conjonctif : processus physiologiques (cicatrisation, vieillissements des tissus), mais aussi pathologiques (formation des métastases lors de Cancers par exemple). Aussi, la MEC remplit à la fois une fonction d’ordre architectural (maintien et propriétés mécaniques des tissus, barrière biologique), mais aussi de régulation cellulaire : adhérence, migration, chimiotactisme, prolifération et différenciation cellulaires ; en effet, il est aujourd’hui démontré que des peptides issus de la dégradation des protéines de la MEC peuvent réguler l’activité cellulaire. Ce travail de thèse combine des méthodes théoriques et expérimentales pour caractériser en détails les structures de domaines particuliers provenant d’élastine ou de collagène et qui présentent un intérêt d’ordre architectural : mise en évidence de structures locales caractéristiques de l’élastine, et/ou d’ordre biologique : étude de relations structures-activités de peptides d’élastine et de collagène capables de réguler l’activité de métalloprotéinases matricielles.
ABSTRACT:
The extracellular matrix (ECM) is a complex network surrounding cells. It is constituted of four main classes of proteins : (1) fibrillar proteins (elastin, collagen), (2) glycoproteins (fibronectin, laminin) as well as (3) glycosaminoglycans and (4) proteoglycans.

The molecules constituting the ECM are synthesised and secreted by cells. Their degradation is principally accomplished by devoted enzymes, also produced by cells : the MMPs (for Matrix MettaloProteinases). These enzymes are of crucial scientific interest due to their direct involvment in some physiological and pathological processes that imply a remodelling of the connective tissue (wound healing, aging, tumoral invasion).

Thus, the ECM plays both an architectural role (upholding and mechanical properties of tissues, biological barrier ...), and a regulation role : adhesion, migration, chemoattraction, proliferation and cellular differentiation ; in fact, it is now demonstrated that peptides derived from the degradation of ECM proteins can regulate the cell metabolism.

This thesis works combine theoretical and experimental methods in order to characterise in details the structures of particular domains contained in elastin or collagen. These domains present an architectural interest (characterisation of the local structures of elastin) or a biological interest : study of structure - function - activity relationships of elastin and collagen derived peptides allow to regulate the MMPs activities both in normal and cancer cells.