Exploration fonctionnelle des réponses cellulaires T CD4+ et CD8+ dans l’infection par le VIH-1

L’infection par le VIH-1 est caractérisée par une déplétion progressive des cellules T CD4+ ainsi que par un dysfonctionnement des cellules T qui, en l’absence de traitements anti-rétroviraux, conduit inéluctablement à la progression de la maladie vers le stade SIDA. Certains des mécanismes impliqués dans ce dysfonctionnement de la réponse cellulaire T ont été élucidés et ont révélé un rôle important de la molécule PD-1 dans l’exhaustion des cellules T en phase chronique de l’infection. En effet, des niveaux élevés de PD-1 ont été associés à une charge virale élevée ainsi qu’à une diminution de la production de cytokines et de la capacité de proliférer des cellules T spécifiques du virus. De plus, bloquer in vitro l’interaction de PD-1 avec son ligand PD-L1 en utilisant un anticorps bloquant rétabli la fonction de ces cellules. De façon intéressante, notre groupe ainsi que d’autres équipes, ont montré que l’expression de PD-1 était non seulement augmentée sur les cellules spécifiques de l’antigène mais aussi sur les cellules T totales. Cependant, peu de choses sont connues quant à l’impact de l’expression de PD-1 sur le renouvellement et la différenciation des cellules T qui expriment PD-1, et ce au cours de l’infection. L’expression de PD-1 n’a notamment pas été étudiée en phase aigue de l’infection. Nous montrons clairement que, aussi bien chez les individus en phase aigue qu’en phase chronique de l’infection, l’expression de PD-1 est augmentée sur toutes les sous-populations T, y compris les cellules naïves. Nous avons également mis en relief une distribution anormale des sous-populations T, ces cellules ayant un phénotype plus différencié, et ce à tous les stades de la maladie. Dans cette thèse, nous discutons le rôle possible de PD-1 dans l’homéostasie des cellules T chez les individus infectés par le VIH-1. En étudiant la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection, nous avons trouvé que les sous-populations T CD8+ des individus récemment infectés exprimaient moins de PD-1 que celles des individus à un stade plus avancé de la maladie. Ces niveaux plus élevés de PD-1 sur les cellules T CD8+ en phase chronique sont associés à des niveaux réduits de prolifération in vivo – comme mesuré par l’expression de Ki67 – suggérant que l’expression de PD-1 est partiellement impliquée dans cette perte de fonction des cellules T CD8+. De plus, les cellules naïves s’accumulent en fréquence lors de la transition de la phase aigue à la phase chronique de l’infection. Considérant que les cellules naïves expriment déjà des hauts niveaux de PD-1, nous avons émis l’hypothèse que l’activation initiale des cellules T chez les individus chroniquement infectés est affectée. En résumé, nous proposons un modèle où des hauts niveaux d’expression de PD-1 sont associés à (1) un dysfonctionnement de la réponse cellulaire T CD8+ et (2) un défaut d’activation des cellules naïves ce qui contribue non seulement à la progression de la maladie mais aussi ce qui va limiter l’efficacité de potentiels vaccins dans l’infection par le VIH-1 en empêchant toute nouvelle réponse d’être initiée. Afin de mieux disséquer la réponse immunitaire mise en place lors d’une infection comme celle du VIH-1, nous avons développé un outil qui permet de détecter les cellules T CD4+ i.e. des tétramères de CMH de classe II. Ces réactifs ont pour but d’augmenter l’avidité du CMH de classe II pour son ligand et donc de détecter des TCR de faible affinité. Dans cette thèse, nous décrivons une méthode originale et efficace pour produire diverses molécules de HLA-DR liant de façon covalente le peptide antigénique. Mieux déterminer les mécanismes responsables de l’exhaustion des cellules T dans l’infection par le VIH-1 et de la progression de la maladie, ainsi que développer des outils de pointe pour suivre ces réponses T, est central à une meilleure compréhension de l’interaction entre le virus et le système immunitaire de l’hôte, et permettra ainsi le développement de stratégies pertinentes pour lutter contre l’infection par le VIH-1.

Impact de l’expression de l’isoforme p35 de la chaîne invariante humaine chez des souris déficientes en CD74 endogène

La chaîne invariante (Ii ; CD74) est une protéine membranaire de type II qui joue un rôle majeur dans la présentation antigénique. Dans le réticulum endoplasmique (RE), Ii favorise l’assemblage du CMH II et prévient la liaison indésirable de polypeptides. Grâce à son motif di-leucine, la chaîne invariante cible le CMH II dans les endosomes. Une fois dans ces compartiments acides, Ii est dégradé, permettant la liaison de peptides de forte affinité qui seront ensuite présentés aux cellules T CD4+. Chez les souris déficientes en Ii murin (mIi), le CMH II présente une conformation non compacte typique des molécules vides ou liées faiblement à un peptide. Le transport du CMH II est aberrant ce qui conduit à une réduction de son expression en surface ainsi qu’à un défaut de présentation antigénique. De plus, Ii diversifie le répertoire de peptides et assure la sélection thymique des cellules T CD4+. Enfin, il a un rôle dans la maturation des cellules B et les souris déficientes en Ii présentent des nombres réduits de cellules B matures folliculaires (FO). L’isoforme mineure humaine p35 (Iip35) n’existe pas chez la souris et possède une extension cytoplasmique de 16 acides aminés contenant un motif R-x-R de rétention dans le RE. La sortie du RE est conditionnelle à la liaison du CMH II qui permet de masquer le motif de rétention. Iip35 agit comme dominant et impose la rétention aux autres isoformes d’Ii. Cependant, le rôle physiologique du motif R-x-R et, plus globalement, celui d’Iip35, demeurent nébuleux. Pour mieux cerner la fonction d’Iip35, nous avons généré des souris transgéniques (Tg) exprimant l’isoforme humaine Iip35 et avons analysé la conformation et le trafic du CMH II, la sélection thymique et la maturation des cellules B ainsi que la présentation antigénique. Nos résultats ont démontré qu’Iip35 favorise l’assemblage du CMH II dans le RE. Il induit également une conformation compacte du CMH II et augmente l’expression du CMH II en surface. De plus, Iip35 cible le CMH II dans les endosomes où un peptide de forte affinité se lie dans la niche peptidique. Par ailleurs, Iip35 diversifie le répertoire de peptides et rétablit totalement la sélection des cellules T CD4+ ainsi que le niveau d’expression du TCR de ces dernières. Iip35 restaure également la présentation antigénique de l’ovalbumine dont la présentation requiert l’expression d’Ii. Par contre, Iip35 rétablit la présentation des superantigènes mais à un niveau moindre que celui des souris sauvages. Ensuite, Iip35 permet le rétablissement de la sélection des cellules iNKT démontrant qu’il assiste la présentation des lipides par les molécules CD1d. Enfin, les résultats ont démontré qu’Iip35 restaure le développement des cellules B matures folliculaires (FO) mais pas celui des cellules B de la zone marginale. Ceci suggère qu’Iip35 est capable d’induire le développement des cellules FO sans stimulation préalable par le MIF (macrophage migration inhibitory factor). Ainsi, l’ensemble de ces résultats démontre qu’Iip35 est fonctionnel et assure la majorité des fonctions d’Ii. Cependant, Iip35 ne remplace pas mIi endogène concernant la maturation des cellules B MZ suggérant qu’il pourrait avoir un rôle de régulateur.

Polymères de coordination et éponge cristalline : de nouveaux matériaux pour la conversion de l’énergie solaire et la résolution de la structure cristalline de composés huileux.

Le premier volet de ce travail portera sur l’expérience acquise lors d’un stage d’étude à Tokyo, au Japon, dans le groupe de recherche du Pr. Makoto Fujita, une sommité d’envergure internationale dans le domaine de l’auto-assemblage. En continuité avec les plus récents travaux du Pr. Fujita, des systèmes poreux auto-assemblés présentant des cavités fonctionnalisées ont été développés dans le but d’encapsuler des acides gras afin d’en déterminer la structure cristalline. Ces éponges ont été caractérisées par des techniques courantes telles que la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire 1H, 13C{1H} et Cosy, la spectrométrie de masse, l’analyse élémentaire, la microscopie optique infrarouge ainsi que la diffraction des rayons X. Une autre approche employée pour obtenir de meilleures propriétés spectroscopiques fut la synthèse de dendrimères métalliques de génération 0. Un nouveau ligand de type 1,3,5-triazine a été synthétisé par une réaction typique de cyclisation de nitrile en présence catalytique d’hydrure de sodium. Des espèces mono-, bis- et trinucléaire de Ru(II) furent synthétisés ainsi que deux espèces hétérométalliques de Ru(II)/Pt(II) et de Ru(II)/Os(II). Tous les complexes obtenus furent caractérisés par spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (1H, 13C{1H} et Cosy) à l’état liquide, par spectroscopie de masse à haute résolution et par analyse élémentaire. La génération de dihydrogène à partir de l’espèce hétérométallique a été étudiée. Les propriétés optiques et électroniques ont été analysées par spectroscopie UV-Vis, par analyse de la luminescence, du temps de vie de luminescence, par des analyses de rendement quantique ainsi que par des analyses de voltampérométrie cyclique à balayage. Finalement, dans le but d’améliorer les propriétés spectroscopiques d’absorption de complexes métalliques, nous avons synthétisé une série de polymères homo- et hétérométalliques, intégrant des ligands de type bis(2,2’:6,2’’-terpyridine). Les complexes générés furent caractérisés par diverses techniques tel que la spectroscopie à résonance magnétique nucléaire (1H, 13C{1H} et Cosy) à l’état liquide, par spectroscopie de masse à haute résolution ainsi que par analyse élémentaire. Les propriétés optiques et électroniques ont été analysées par spectroscopie UV-Vis, par analyse de la luminescence, du temps de vie de luminescence, par des analyses de rendement quantique ainsi que par des analyses de voltampérométrie cyclique à balayage.

Coordination behavior of pyridylmethylthioether system with cupric chloride and cupric bromide: CS bond cleavage and crystal structures

The coordination behavior of pyridylmethylthioether type of organic moieties having N2S2 donor set [L-1=1,2-bis(2-pyridylmethylthio)ethane, L-2 = 1,3-bis(2-pyridylmethyl-thio)propane and L-3 = 1,4-bis(2-pyridylmethylthio)butane] with copper(II) chloride and copper(II) bromide have been studied in different chemical environments. Copper(II) chloride assisted C-S bond cleavage of the organic moieties leading to the formation of copper(II) picolinate derivatives, whereas, under similar experimental conditions, no C-S bond cleavage was observed in the reaction with copper(II) bromide. The resulted copper(II) complexes isolated from the different mediums have been characterized by spectroscopic and X-ray crystallographic tools.

Tuning the self-assembly of the bioactive dipeptide L-carnosine by incorporation of a bulky aromatic substituent

The dipeptide L-carnosine has a number of important biological properties. Here, we explore the effect of attachment of a bulky hydrophobic aromatic unit, Fmoc [N-(fluorenyl-9-methoxycarbonyl)] on the self-assembly of Fmoc-L-carnosine, i.e., Fmoc-Beta-alanine-histidine (Fmoc-BetaAH). It is shown that Fmoc-BetaAH forms well-defined amyloid fibril containing Beta sheets above a critical aggregation concentration, which is determined from pyrene and ThT fluorescence experiments. Twisted fibrils were imaged by cryogenic transmission electron microscopy. The zinc-binding properties of Fmoc-BetaAH were investigated by FTIR and Raman spectroscopy since the formation of metal ion complexes with the histidine residue in carnosine is well-known, and important to its biological roles. Observed changes in the spectra may reflect differences in the packing of the Fmoc-dipeptides due to electrostatic interactions. Cryo-TEM shows that this leads to changes in the fibril morphology. Hydrogelation is also induced by addition of an appropriate concentration of zinc ions. Our work shows that the Fmoc motif can be employed to drive the self-assembly of carnosine into amyloid fibrils.

Ligand substituents effect on 10Dq

Reaction of 5,6-dihydro-5,6-epoxy-1,10-phenanthroline (L) with Ni(ClO4)(2)center dot 6H(2)O in methanol in 3:1 M proportion at room temperature yields [NiL3](ClO4)(2)center dot 2H(2)O. The X-ray crystal structure of the cation Nil(3)(2+) has been determined. Aminolysis of the three epoxide rings in NiL32+ by 4-substituted anilines in boiling water without any Lewis acid catalyst gives a family of Ni(II) complexes with octahedral NiL62+ core. In these complexes, crystal field splitting 10Dq varies from 11601 to 15798 cm(-1) in acetonitrile. The variation in 10Dq is found to be satisfactorily linear (r(2) = 0.951) with the Hammett sigma(R) parameter of the substituent on the anilino fragment. 10Dq increases with the increase in the electron donation ability of the substituent.

Synthesis, characterization, and single crystal X-ray structure of the 1-furoyl-3-cyclohexylthiourea cadmium chloride complex, Cd[C4H3OC(O)NHC(S)NHC6H11]4Cl2

Cadmium chloride complex of 1-furoyl-3-cyclohexylthiourea (CyTu) was prepared and characterized by elemental analysis, IR, and Raman spectroscopy. The structure of the complex was determined by single crystal X-ray methods (space group Bbab, a = 20.918(1), b = 23.532(1), c = 23.571(1) angstrom, = = , Z = 8). Each cadmium has distorted octahedral geometry, coordinated by two chlorides and the thiocarbonyl sulfurs from four CyTu molecules. All the spectroscopic data are consistent with coordination of CyTu by sulfur to cadmium.

Approaches for multicopper oxidases in the design of electrochemical sensors for analytical applications

We report an effective approach for the construction of a biomimetic sensor of multicopper oxidases by immobilizing a cyclic-tetrameric copper(II) species, containing the ligand (4-imidazolyl)ethylene-2-amino-1-ethylpyridine (apyhist), in the Nafion (R) membrane on a vitreous carbon electrode surface. This complex provides a tetranuclear arrangement of copper ions that allows an effective reduction of oxygen to water, in a catalytic cycle involving four electrons. The electrochemical reduction of oxygen was studied at pH 9.0 buffer solution by using cyclic voltammetry, chronoamperometry, rotating disk electrode voltammetry and scanning electrochemical microscopy techniques. The mediator shows good electrocatalytic ability for the reduction of O(2) at pH 9.0, with reduction of overpotential (350 mV) and increased current response in comparison with results obtained with a bare glassy carbon electrode. The heterogeneous rate constant (k(ME)`) for the reduction of O(2) at the modified electrode was determined by using a Koutecky-Levich plot. In addition, the charge transport rate through the coating and the apparent diffusion coefficient of O(2) into the modifier film were also evaluated. The overall process was found to be governed by the charge transport through the coating, occurring at the interface or at a finite layer at the electrode/coating interface. The proposed study opens up the way for the development of bioelectronic devices based on molecular recognition and self-organization. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Magnetic coupled electrochemistry: Exploring the use of superparamagnetic nanoparticles for capturing, transporting and concentrating trace amounts of analytes

We propose the use of functionalized superparamagnetic nanoparticles for capturing, and transporting analytes, in association with an external miniature magnet to deposit such nanocarrier species at the electrode surface. This approach can be employed for the electroanalytical determination of chemical species capable of interacting with the nanoparticles, or in the opposite case, to block their response at the electrode surface. The concept was successfully demonstrated by using aminofunctionalized nanoparticles to block the discharge of hexacyanoferrate(II) ions, and to enhance the signals of aquapentacyanoferrate(II) ions via coordination to the surface amino groups. Selective analysis was also performed for silver ions, surpassing the stripping methods in terms of versatility and usefulness. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Synthesis, spectral studies and X-ray crystal structure of N,N `-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(3-ethoxysalicylideneamine) H-2(t-3-EtOsalchxn)

The synthesis, spectra and X-ray crystal structure of N,N`-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(3-ethoxysalicylideneamine) H-2(t-3-EtOsalchxn), a salen-type ligand, are reported. The Schiff base was characterized by elemental analysis, m.p., IR, electronic spectra, H-1 and C-13 NMR spectra. The spectra are discussed and compared with those of N,N`-(+/-)-trans-1,2-cyclohexylenebis(salicylideneamine), H-2(t-salchxn). The electronic and IR spectra were also resolved by deconvolution. The influence of the ethoxy group on the IR, electronic spectrum, H-1 and C-13 NMR spectra is discussed. Strong intramolecular forces are present as supported by the IR and H-1 NMR spectra and the X-ray crystal structure. An intermolecular hydrogen bond is observed and appears twice in a pair of molecules in the unit cell. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

Towards to the trans-bromination of 2-styrylpyridine with a palladacycle intermediary and structure analysis for trans-1,2-dibromo-2-styrylpyridine

The simple halogenation of alkynes in conventional organic reactions gives a blend of cis and trans isomers. It is proposed then, a synthesis of stereospecific halogenation of alkynes in trans position, using palladacycle as intermediaries. The recrystallization of the compound obtained by bromination of 2-Styrylpyridine, with cyclepalladium intermediary results in a single crystal, which is subjected to X-ray diffraction. The crystal packing is established through weak interactions of three types. The first one is of the type pi x pi interactions, from symmetry operation, between the centroids. The second one is of the type C-X center dot center dot center dot pi interactions. And the last type is an anomalous intermolecular interaction between halogens, C-X center dot center dot center dot X-C, with bond distances smaller than the sum of the van der Waals radii. The conformation on the C=C bond is trans and the dihedral angle between the aromatic rings is (with esd approximate) 18.1(3)degrees. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structure and antimycobacterial activity of the novel organometallic [Pd(C-bzan)(SCN)(dppp)] compound

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Síntese e atividade citotóxica de alguns azido-ciclopaladados estabilizados com ligantes bifosfínicos

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Complexos fosfínicos e suas aplicações na medicina

Phosphines are well known to chemists. The ligands themselves are widely used in organic synthesis (e.g. The Wittig reaction) and transition metal phosphine complexes have been studied extensively primarily for their applications as hydrogenation catalysts (e.g. Wilkinson's catalyst). In this article attention is focused on the biological properties of phosphines and metal phosphine complexes since the triethylphosphine Au(I) complex, auranofin, has been used as antiarthritic drug for clinical use. This fact has provided a stimulus for exploration of the biological chemistry of phosphines and their metal complexes. Metal phosphine complexes also offer potential as heart-imaging agents and anticancer drugs.

4-Dimethylaminocinnamylidenepyruvic acid: Synthesis, characterization and complexation with trivalent lanthanides, yttrium(III), scandium(III), thorium(IV) and uranium(VI) in aqueous solution

4-Dimethylaminocinnamylidenepyruvic acid (H-DMCP)and its sodium salt (Na-DMCP) have been synthesized and characterized. The protonation constant of DMCP as well as the stability constants of its binary 1:1 complexes with trivalent lanthanides (except Pm), Yttrium(III), Scandium(III), Thorium(IV) and Uranium(VI) were determined in an aqueous medium at 25°C and ionic strength 0.500 M. The mode of coordination of this ligand is discussed.