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DOCTORAT
DE L’UNIVERSITE DE LA MEDITERRANEE
Ecole Doctorale des Sciences de la Vie et de la Santé
ETUDE DE L’HETEROGENEITE
ET DE LA MATURATION DE
LA THYROPEROXYDASE HUMAINE
THESE
Présentée par
Valérie LE FOURN
Pour l’obtention du grade de Docteur en Sciences
de l’Université d’Aix-Marseille II
Spécialité : Biologie des Eucaryotes
Soutenue le 27 octobre 2005 devant le jury suivant :
Président
Rapporteur
Rapporteur
Examinateur
Examinateur
Directeur de thèse
Prof. Alain ENJALBERT, UMR6544
Dr. Jean-Michel VERDIER, INSERM 710
Dr. Corinne DUPUY, INSERM 486
Dr. Raymond MIQUELIS, FRE2738
Dr. Daniel GROS, UMR6545
Dr. Jean-Louis FRANC, UMR6544
Aix-Marseille II
Montpellier II
Université Paris XI
Aix-Marseille II
Aix-Marseille II
Aix-Marseille II

A ma sœur, Céline,
Mon alliée et mon cœur,
Pour ce que les mots ne peuvent dire,
A tous ceux qui de près ou de loin, en actes ou en pensées,
ont soutenu mes efforts et se sont souvent efforcés de me
soutenir dans les moments de doute.
Ils se reconnaîtront sans mal, Maman, Papa, Soffiane…
«!Et si la vie n’est qu’un vaste contrôle de qualité où chaque
checkpoint peut être fatal, j’espère croiser autant, sinon plus
de «!chaperons!» et de «!catalyseurs!» bienveillants que ma
partenaire de jeu, la thyroperoxydase…!»

Je tiens à remercier tout d’abord le Professeur Alain ENJALBERT et l’ensemble du
laboratoire I.C.N.E, UMR6544 CNRS, de la Faculté de Médecine Nord de Marseille, pour
m’avoir accueillie en cours de thèse et pour avoir soutenu mes projets de financements.
J’adresse mes remerciements au Docteur Corinne DUPUY et au Docteur Jean-Michel
VERDIER pour avoir accepté d’être les rapporteurs de ma thèse.
Je remercie également le Docteur Raymond MIQUELIS et le Docteur Daniel GROS pour
avoir accepté d’examiner mes travaux.
Je voudrais à présent exprimer toute ma reconnaissance à mon directeur de thèse le
Docteur Jean-Louis FRANC. Je te remercie de m’avoir apporté toutes tes connaissances et
tes compétences scientifiques pendant ces quatre années et de l’avoir fait avec autant de
confiance et de patiiience…
Merci également pour tes critiques constructives et tes coups de gueule…rares mais
salutaires. Enfin, je te remercie d’avoir toujours été disponible et à l’écoute de tous mes petits
maux de labo et de tous mes grands maux de la vie.
Nos discussions et tes conseils me suivent…
Je tiens à faire part de toute ma gratitude à Mme Mireille FERRAND pour avoir
largement participé à ce travail et partagé les bons comme les pires moments que la vie de
laboratoire a mis sur notre chemin. Alors merci d’avoir partagé un bout de vie avec moi et
un coin de torchon quand il faisait noir dans «!le fond du placard!» mais surtout merci
pour tes fous rires et ton caractère ….sans pareils…et bien plus encore.
Je remercie Mme Jeanne LANNET qui m’a donné de son temps et de ses compétences
techniques durant les premières années de ma thèse.
Je remercie, bien entendu, tous les membres du laboratoire ICNE, des plus agréables et
sociables aux plus changeants et…hum…singuliers… pour avoir contribué à créer une vie de
laboratoire que je n’avais pas eu la chance de connaître jusque-là. Merci pour les bouts de
paillasses et les spatules partagés ou disputés (!), les deux tonnes de vaisselle toujours nickel,
les conseils en informatique qui me permettent de « négocier » avec mon ordi avec sérénité ou
presque (!)… Merci pour ce souffle et ces leçons de vie…
Je remercie Stéphanie et Joanna, et Nicolas, pour avoir partagé repas, discussions sans
fin et morceaux de Vie en tout genre…
Je remercie l’A.D.E.R.E..M. et la Fondation pour la Recherche Médicale ainsi que le
comité d’organisation des Journées Scientifiques de l’IFR Jean-Roche pour leur soutien
financier.

ABBREVIATIONS
1
SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
2
Partie I
LE CONTROLE DE QUALITE DE LA VOIE DE SECRETION
DE LA CELLULE :
MATURATION ET DEGRADATION DES PROTEINES
I. La voie de sécrétion: du réticulum endoplasmique à la surface cellulaire
2
I.1. Les différents compartiments de la voie de sécrétion
2
I.2. La synthèse, le repliement et les modifications co- et post-traductionnelles
des protéines de la voie de sécrétion
4
A. La synthèse et la translocation des protéines dans le RE
4
B. Le repliement des protéines
5
a. La structure des protéines
5
b. Les mécanismes de repliement des protéines
6
C. Les modifications co- et post-traductionnelles des protéines
10
a. La formation des ponts disulfures
10
b. La N-glycosylation
11
I.3. Le trafic intracellulaire à travers la de la voie de sécrétion
14
A. Le trafic antérograde et rétrograde des protéines
14
B. La sélection des protéines
15
II. Le contrôle de qualité des protéines de la voie de sécrétion
17
II.1. Généralités
17
II.2. Les acteurs du contrôle de qualité des protéines
18
A. La protéine BiP 18
B. Les lectines : la calnexine et la calreticuline
22
C. La grp94
26
D. La famille des protéines disulfure isomérase
27

II.3. La sélection des substrats du contrôle de qualité du RE
30
A. Action concertée et séquentielle des chaperons.
30
B. Les facteurs intrinsèques aux protéines intervenant dans le CQ
32
D. Ségrégation et interdépendance des mécanismes de repliement
et de dégradation
34
II.4. Les mécanismes de dégradation associés au contrôle de qualité du RE
35
A. La dégradation par le protéasome
36
a. La retranslocation des protéines
36
b. L’ubiquitinylation
36
c. Le complexe 26S du protéasome
38
B. Les voies de dégradation alternatives : les protéases du RE
39
III. La protéolyse limitée des précurseurs protéiques
41
III.1. Généralités
41
III.2. Une famille d’endoprotéases : la famille des convertases 42
B. Les caractéristiques structurales des PCs
42
C. La localisation tissulaire et cellulaire
44
D. La synthèse et l’activation des PCs
46
E. Les substrats des convertases
49
a. Les moyens d’études des PCs
49
b. Les divers substrats des PCs
52
III.3. Le rôle des régions propeptidiques 58
A. Les propeptides intervenant dans le mécanisme de repliement des protéines
59
a. Le mécanisme d’action moléculaire des propeptides
59
b. Les caractéristiques structurales des propeptides
60
B. Le rôle des propeptides dans la stabilité et la dégradation des protéines
63
a. L’implication des prorégions dans la stabilité des protéines
64
b. Les propeptides et le système de dégradation des protéines
incorrectement maturées
65
C. Les propeptides responsables du trafic intracellulaire des protéines
67