Systèmes effecteurs de l'immunité innée : reconnaissance et voies de signalisation. <br />- Etude structurale des propriétés de reconnaissance des ficolines et du C1q<br />- Etude cellulaire du rôle de la protéine ELMO1 dans l'élimination des cellules apoptotiques

The innate immune system triggers inflammatory defences against pathogens or dangerous cells but is also involved in the tolerogenic removal of apoptotic cells. Target recognition is mediated by a wide range of soluble or membrane proteins. Among them are the essential complement recognition proteins: mannose-binding lactin, C1q and ficolins. Whereas the structural recognition properties of mannose-binding lectin BL have been extensively studied, the corresponding properties of ficolins and C1q with their ligands had to be deciphered at the atomic level. This was thus the aim of the first part of the project presented here. This was experimentally studied through the X-ray structural analysis of the corresponding ficolins and C1q recognition domains, alone or in complex with several cognate ligands. We have shown that H- and M- ficolins possess only one binding site, conserved among fibrinogen-like domains. This conserved site does not seem to be active in L-ficolin, but new binding sites were discovered instead, defining a larger surface of recognition more suitable to the binding of elongated polymers. Interestingly, we also found a new binding site for phosphoserine in C1q. We also provided evidence for two unique properties of M-ficolin: the binding of Neu5Ac, a classical self-marker, and a pH-dependent conformational switch of the binding site. As recognition properties of a few recognition proteins do not explain the different behaviour of immune cells with altered-self debris, we initiated a new project to understand signalling pathways in phagocytes during apoptotic cells removal. Many data suggest that a GEF complex: ELMO/DOCK is common to many pathways activated by apoptotic cells recognition and is also a point of regulation. My work in this second project was to initiate the setup of cellular tools to study the behaviour of this complex in different model cell lines. I developed quantitative phagocytic tests and also tools for detection and surexpression of ELMO1 in different cells lines. We also observed the re-localisation of cellular ELMO1 in the phagocytic cup.Le système immunitaire inné génère des réponses inflammatoires contre les pathogènes ou les cellules dangereuses mais est aussi impliqué dans l'élimination tolérogène des cellules apoptotiques. La reconnaissance des cibles est médiée par un grand nombre de protéines membranaires et solubles. Parmi celles-ci, on trouve les protéines de reconnaissance du complément : C1q, MBL (« mannose-binding lectin) et ficolines. Bien que les propriétés structurales de reconnaissances de la MBL aient été extensivement étudiées, celles des ficolines et du C1q restent à établir. Ceci était l'objectif de la première partie du projet présenté ici. Nous avons analysé par cristallographie aux rayons X la structure des domaines de reconnaissance de ces protéines en présence ou en absence de plusieurs ligands connus. Nous avons montré que les ficolines H et M possédaient un seul site de fixation, conservé au sein des domaines de type fibrinogène. Ce site conservé ne semble pas actif dans la ficoline L, mais de nouveaux sites ont été mis en évidence, créant une surface de reconnaissance étendue favorable à la fixation de larges polymères. Nous avons également trouvé un nouveau site de fixation de la phosphosérine sur C1q. Des propriétés particulières de la ficoline M ont été mises en évidence : la fixation de Neu5Ac, un marqueur du soi, et un changement conformationnel dépendent du pH. Comme l'étude des propriétés de reconnaissance de quelques récepteurs isolés ne lève pas le voile sur le comportement particulier des phagocytes en présence de débris cellulaires, nous avons commencé un nouveau projet afin de comprendre les voies de signalisations activées dans le phagocyte en réponse aux cellules apoptotiques. De nombreuses données suggèrent que le complexe GEF : DOCK/ELMO est commun à de nombreuses voies de signalisation mais aussi un point de régulation. Mon travail dans ce second projet était d'initier la mise en place d'outils cellulaires afin d'étudier le comportement de ce complexe dans différentes lignées cellulaires modèles. J'ai développé un test quantitatif de phagocytose ainsi que des outils pour détecter et sur-exprimer ELMO1. Nous avons également observé la re-localisation de cette protéine dans les coupes phagocytiques