A survey addressing the fundamental matrix estimation problem

Epipolar geometry is a key point in computer vision and the fundamental matrix estimation is the only way to compute it. This article surveys several methods of fundamental matrix estimation which have been classified into linear methods, iterative methods and robust methods. All of these methods have been programmed and their accuracy analysed using real images. A summary, accompanied with experimental results, is given

A novel study of copy number variations in Hirschsprung disease using the multiple ligation-dependent probe amplification (MLPA) technique.

BACKGROUND Hirschsprung disease (HSCR) is a congenital malformation of the hindgut produced by a disruption in neural crest cell migration during embryonic development. HSCR has a complex genetic etiology and mutations in several genes, mainly the RET proto-oncogene, have been related to the disease. There is a clear predominance of missense/nonsense mutations in these genes whereas copy number variations (CNVs) have been seldom described, probably due to the limitations of conventional techniques usually employed for mutational analysis. METHODS In this study we have aimed to analyze the presence of CNVs in some HSCR genes (RET, EDN3, GDNF and ZFHX1B) using the Multiple Ligation-dependent Probe Amplification (MLPA) approach. RESULTS Two alterations in the MLPA profiles of RET and EDN3 were detected, but a detailed inspection showed that the decrease in the corresponding dosages were due to point mutations affecting the hybridization probes regions. CONCLUSION Our results indicate that CNVs of the gene coding regions analyzed here are not a common molecular cause of Hirschsprung disease. However, further studies are required to determine the presence of CNVs affecting non-coding regulatory regions, as well as other candidate genes.

The ability of haemolysins expressed by atypical enteropathogenic Escherichia coli to bind to extracellular matrix components

Typical and atypical enteropathogenic Escherichia coli (EPEC) are considered important bacterial causes of diarrhoea. Considering the repertoire of virulence genes, atypical EPEC (aEPEC) is a heterogeneous group, harbouring genes that are found in other diarrheagenic E. coli pathotypes, such as those encoding haemolysins. Haemolysins are cytolytic toxins that lyse host cells disrupting the function of the plasma membrane. In addition, these cytolysins mediate a connection to vascular tissue and/or blood components, such as plasma and cellular fibronectin. Therefore, we investigated the haemolytic activity of 72 aEPEC isolates and determined the correlation of this phenotype with the presence of genes encoding enterohaemolysins (Ehly) and cytolysin A (ClyA). In addition, the correlation between the expression of haemolysins and the ability of these secreted proteins to adhere to extracellular matrix (ECM) components was also assessed in this study. Our findings demonstrate that a subset of aEPEC presents haemolytic activity due to the expression of Ehlys and/or ClyA and that this activity is closely related to the ability of these isolates to bind to ECM components.

Animal model to compare the effects of suture technique on cross-sectional compliance on end-to-side anastomoses.

OBJECTIVE: An animal model has been developed to compare the effects of suture technique on the luminal dimensions and compliance of end-to-side vascular anastomoses. METHODS: Carotid and internal mammalian arteries (IMAs) were exposed in three pigs (90 kg). IMAs were sectioned distally to perform end-to-side anastomoses on carotid arteries. One anastomosis was performed with 7/0 polypropylene running suture. The other was performed with the automated suture delivery device (Perclose/Abbott Labs Inc.) that makes a 7/0 polypropylene interrupted suture. Four piezoelectric crystals were sutured on toe, heel and both lateral sides of each anastomosis to measure anastomotic axes. Anastomotic cross-sectional area (CSAA) was calculated with: CSAA = pi x mM/4 where m and M are the minor and major axes of the elliptical anastomosis. Cross-sectional anastomotic compliance (CSAC) was calculated as CSAC=Delta CSAA/Delta P where Delta P is the mean pulse pressure and Delta CSAA is the mean CSAA during cardiac cycle. RESULTS: We collected a total of 1200000 pressure-length data per animal. For running suture we had a mean systolic CSAA of 26.94+/-0.4 mm(2) and a mean CSAA in diastole of 26.30+/-0.5 mm(2) (mean Delta CSAA was 0.64 mm(2)). CSAC for running suture was 4.5 x 10(-6)m(2)/kPa. For interrupted suture we had a mean CSAA in systole of 21.98+/-0.2 mm(2) and a mean CSAA in diastole of 17.38+/-0.3 mm(2) (mean Delta CSAA was 4.6+/-0.1 mm(2)). CSAC for interrupted suture was 11 x 10(-6) m(2)/kPa. CONCLUSIONS: This model, even with some limitations, can be a reliable source of information improving the outcome of vascular anastomoses. The study demonstrates that suture technique has a substantial effect on cross-sectional anastomotic compliance of end-to-side anastomoses. Interrupted suture may maximise the anastomotic lumen and provides a considerably higher CSAC than continuous suture, that reduces flow turbulence, shear stress and intimal hyperplasia. The Heartflo anastomosis device is a reliable instrument that facilitates performance of interrupted suture anastomoses.

Mise en place d'un cathéter veineux central chez l'adulte. 2. Technique détaillée [The central vein catheterization. 2. Procedure, step by step]

La pose d'un cathéter veineux central peut se faire par plusieurs abords. La connaissance de l'anatomie, du matériel, la maîtrise des détails de la procédure pour chaque type d'abord et une attention particulière à l'asepsie sont des prérequis importants pour limiter les risques de complications et pour donner une information complète et exhaustive au patient. Cet article peut être utilisé comme base pour le développement d'une check-list, utile pour les médecins qui doivent procéder à la pose d'un cathéter veineux central mais qui ne possèdent pas encore une maîtrise du geste. Several approaches exist for central vein catheterization. Mastery of the various steps of this procedure and understanding of the basics of asepsis are critical to prevent any complication. They also built the basis for an exhaustive communication with the patient, to obtain an informed consent. This article can in addition be used to develop a checklist in order to (self-)assess competence in procedural skills

A combined approach for the assessment of cell viability and cell functionality of human fibrochondrocytes for use in tissue engineering.

Temporo-mandibular joint disc disorders are highly prevalent in adult populations. Autologous chondrocyte implantation is a well-established method for the treatment of several chondral defects. However, very few studies have been carried out using human fibrous chondrocytes from the temporo-mandibular joint (TMJ). One of the main drawbacks associated to chondrocyte cell culture is the possibility that chondrocyte cells kept in culture tend to de-differentiate and to lose cell viability under in in-vitro conditions. In this work, we have isolated human temporo-mandibular joint fibrochondrocytes (TMJF) from human disc and we have used a highly-sensitive technique to determine cell viability, cell proliferation and gene expression of nine consecutive cell passages to determine the most appropriate cell passage for use in tissue engineering and future clinical use. Our results revealed that the most potentially viable and functional cell passages were P5-P6, in which an adequate equilibrium between cell viability and the capability to synthesize all major extracellular matrix components exists. The combined action of pro-apoptotic (TRAF5, PHLDA1) and anti-apoptotic genes (SON, HTT, FAIM2) may explain the differential cell viability levels that we found in this study. These results suggest that TMJF should be used at P5-P6 for cell therapy protocols.

Disruption of the peritrophic matrix by exogenous chitinase feeding reduces fecundity in Lutzomyia longipalpis females

Lutzomyia longipalpis is the most important vector of visceral leishmaniasis in Brazil. When female sandflies feed on blood, a peritrophic matrix (PM) is formed around the blood bolus. The PM is secreted by midgut cells and composed of proteins, glycoproteins and chitin microfibrils. The PM functions as both a physical barrier against pathogens present in the food bolus and blood meal digestion regulator. Previous studies of mosquitoes and sandflies have shown that the absence of a PM, resulting from adding an exogenous chitinase to the blood meal, accelerates digestion. In the present study, we analysed biological factors associated with the presence of a PM in L. longipalpis females. Insects fed blood containing chitinase (BCC) accelerated egg-laying relative to a control group fed blood without chitinase. However, in the BCC-fed insects, the number of females that died without laying eggs was higher and the number of eggs laid per female was lower. The eggs in both groups were viable and generated adults. Based on these data, we suggest that the absence of a PM accelerates nutrient acquisition, which results in premature egg production and oviposition; however, the absence of a PM reduces the total number of eggs laid per female. Reduced fecundity in the absence of a PM may be due to inefficient nutrient conversion or the loss of the protective role of the PM.

Histology-driven data mining of lipid signatures from multiple imaging mass spectrometry analyses: application to human colorectal cancer liver metastasis biopsies.

Imaging mass spectrometry (IMS) represents an innovative tool in the cancer research pipeline, which is increasingly being used in clinical and pharmaceutical applications. The unique properties of the technique, especially the amount of data generated, make the handling of data from multiple IMS acquisitions challenging. This work presents a histology-driven IMS approach aiming to identify discriminant lipid signatures from the simultaneous mining of IMS data sets from multiple samples. The feasibility of the developed workflow is evaluated on a set of three human colorectal cancer liver metastasis (CRCLM) tissue sections. Lipid IMS on tissue sections was performed using MALDI-TOF/TOF MS in both negative and positive ionization modes after 1,5-diaminonaphthalene matrix deposition by sublimation. The combination of both positive and negative acquisition results was performed during data mining to simplify the process and interrogate a larger lipidome into a single analysis. To reduce the complexity of the IMS data sets, a sub data set was generated by randomly selecting a fixed number of spectra from a histologically defined region of interest, resulting in a 10-fold data reduction. Principal component analysis confirmed that the molecular selectivity of the regions of interest is maintained after data reduction. Partial least-squares and heat map analyses demonstrated a selective signature of the CRCLM, revealing lipids that are significantly up- and down-regulated in the tumor region. This comprehensive approach is thus of interest for defining disease signatures directly from IMS data sets by the use of combinatory data mining, opening novel routes of investigation for addressing the demands of the clinical setting.

Extracellular matrix molecules enhance the neurotrophic effect of schwann cell-like differentiated adipose-derived stem cells and increase cell survival under stress conditions.

Since the first reports of induction of adipose-derived stem cells (ASC) into neuronal and glial cell phenotypes, expectations have increased regarding their use in tissue engineering applications for nerve repair. Cell adhesion to extracellular matrix (ECM) is a basic feature of survival, differentiation, and migration of Schwann cells (SC) during nerve regeneration, and fibronectin and laminin are two key molecules of this process. Interaction between ECM and SC-like differentiated ASC (dASC) could potentially improve the neurotrophic potential of the stem cells. We have investigated the effect of ECM molecules on SC-like dASC in terms of proliferation, adhesion, and cell viability. Fibronectin and laminin did not affect the proliferation of dASC when compared with cell adherent tissue culture plastic, but significantly improved viability and cell attachment when dASC were exposed to apoptotic conditions. To assess the influence of the ECM molecules on dASC neurotrophic activity, dASC were seeded onto ECM-coated culture inserts suspended above dorsal root ganglia (DRG) sensory neurons. Neurite outgrowth of DRG neurons was enhanced when dASC were seeded on fibronectin and laminin when compared with controls. When DRG neurons and dASC were in direct contact on the various surfaces there was significantly enhanced neurite outgrowth and coculture with laminin-conditioned dASC produced the longest neurites. Compared with primary SCs, dASC grown on laminin produced similar levels of neurite outgrowth in the culture insert experiments but neurite length was shorter in the direct contact groups. Anti β1 integrin blocking antibody could inhibit baseline and dASC evoked neurite elongation but had no effect on outgrowth mediated by laminin-conditioned dASC. ECM molecules had no effect on the levels of nerve growth factor and brain-derived neurotrophic factor secretion from dASC. The results of the study suggest that ECM molecules can significantly improve the potential of dASC for nerve regeneration.

Magnetic pill tracking : a novel non-invasive tool for investigation of human digestive motility

RESUME Les améliorations méthodologiques des dernières décennies ont permis une meilleure compréhension de la motilité gastro-intestinale. Il manque toutefois une méthode qui permette de suivre la progression du chyme le long du tube gastro-intestinal. Pour permettre l'étude de la motilité de tout le tractus digestif humain, une nouvelle technique, peu invasive, a été élaborée au Département de Physiologie, en collaboration avec l'EPFL. Appelée "Magnet Tracking", la technique est basée sur la détection du champ magnétique généré par des matériaux ferromagnétiques avalés. A cet usage, une pilule magnétique, une matrice de capteurs et un logiciel ont été développés. L'objet de ce travail est de démontrer la faisabilité d'un examen de la motilité gastro-intestinale chez l'Homme par cette méthode. L'aimant est un cylindre (ø 6x7 mm, 0.2 cm3) protégé par une gaine de silicone. Le système de mesure est constitué d'une matrice de 4x4 capteurs et d'un ordinateur portable. Les capteurs fonctionnent sur l'effet Hall. Grâce à l'interface informatique, l'évolution de la position de l'aimant est suivie en temps réel à travers tout le tractus digestif. Sa position est exprimée en fonction du temps ou reproduite en 3-D sous forme d'une trajectoire. Différents programmes ont été crées pour analyser la dynamique des mouvements de l'aimant et caractériser la motilité digestive. Dix jeunes volontaires en bonne santé ont participé à l'étude. L'aimant a été avalé après une nuit de jeûne et son séjour intra digestif suivi pendant 2 jours consécutifs. Le temps moyen de mesure était de 34 heures. Chaque sujet a été examiné une fois sauf un qui a répété sept fois l'expérience. Les sujets restaient en décubitus dorsal, tranquilles et pouvaient interrompre la mesure s'ils le désiraient. Ils sont restés à jeûne le premier jour. L'évacuation de l'aimant a été contrôlée chez tous les sujets. Tous les sujets ont bien supporté l'examen. Le marqueur a pu être détecté de l'oesophage au rectum. La trajectoire ainsi constituée représente une conformation de l'anatomie digestive : une bonne superposition de celle-ci à l'anatomie est obtenue à partir des images de radiologie conventionnelle (CT-scan, lavement à la gastrografine). Les mouvements de l'aimant ont été caractérisés selon leur périodicité, leur amplitude ou leur vitesse pour chaque segment du tractus digestif. Ces informations physiologiques sont bien corrélées à celles obtenues par des méthodes établies d'étude de la motilité gastro-intestinale. Ce travail démontre la faisabilité d'un examen de la motilité gastro-intestinal chez l'Homme par la méthode de Magnet Tracking. La technique fournit les données anatomiques et permet d'analyser en temps réel la dynamique des mouvements du tube digestif. Cette méthode peu invasive ouvre d'intéressantes perspectives pour l'étude de motilité dans des conditions physiologiques et pathologiques. Des expériences visant à valider cette approche en tant que méthode clinique sont en voie de réalisation dans plusieurs centres en Suisse et à l'étranger. SUMMARY Methodological improvements realised over the last decades have permitted a better understanding of gastrointestinal motility. Nevertheless, a method allowing a continuous following of lumina' contents is still lacking. In order to study the human digestive tract motility, a new minimally invasive technique was developed at the Department of Physiology in collaboration with Swiss Federal Institute of Technology. The method is based on the detection of magnetic field generated by swallowed ferromagnetic materials. The aim of our work was to demonstrate the feasibility of this new approach to study the human gastrointestinal motility. The magnet used was a cylinder (ø6x7mm, 0.2 cm3) coated with silicon. The magnet tracking system consisted of a 4x4 matrix of sensors based on the Hall effect Signals from the sensors were digitised and sent to a laptop computer for processing and storage. Specific software was conceived to analyse in real time the progression of the magnet through the gastrointestinal tube. Ten young and healthy volunteers were enrolled in the study. After a fasting period of 12 hours, they swallowed the magnet. The pill was then tracked for two consecutive days for 34 hours on average. Each subject was studied once except one who was studied seven times. Every subject laid on his back for the entire experiment but could interrupt it at anytime. Evacuation of the magnet was controlled in all subjects. The examination was well tolerated. The pill could be followed from the esophagus to the rectum. The trajectory of the magnet represented a "mould" of the anatomy of the digestive tube: a good superimposition with radiological anatomy (gastrografin contrast and CT) was obtained. Movements of the magnet were characterized by periodicity, velocity, and amplitude of displacements for every segment of the digestive tract. The physiological information corresponded well to data from current methods of studying gastrointestinal motility. This work demonstrates the feasibility of the new approach in studies of human gastrointestinal motility. The technique allows to correlate in real time the dynamics of digestive movements with the anatomical data. This minimally invasive method is ready for studies of human gastrointestinal motility under physiological as well as pathological conditions. Studies aiming at validation of this new approach as a clinically relevant tool are being realised in several centres in Switzerland and abroad. Abstract: A new minimally invasive technique allowing for anatomical mapping and motility studies along the entire human digestive system is presented. The technique is based on continuous tracking of a small magnet progressing through the digestive tract. The coordinates of the magnet are calculated from signals recorded by 16 magnetic field sensors located over the abdomen. The magnet position, orientation and trajectory are displayed in real time. Ten young healthy volunteers were followed during 34 h. The technique was well tolerated and no complication was encountered, The information obtained was 3-D con-figuration of the digestive tract and dynamics of the magnet displacement (velocity, transit time, length estimation, rhythms). In the same individual, repea-ted examination gave very reproducible results. The anatomical and physiological information obtained corresponded well to data from current methods and imaging. This simple, minimally invasive technique permits examination of the entire digestive tract and is suitable for both research and clinical studies. In combination with other methods, it may represent a useful tool for studies of Cl motility with respect to normal and pathological conditions.

Nanopartícul·les core-shell estabilitzades en polímer amb propietats calítiques i bactericides medioambientalment segure

Aquest projecte de doctorat és un treball interdisciplinari adreçat a l’obtenció de nous nanocompòsits (NCs) funcionals sintetitzats a partir de materials polimèrics bescanviadors d’ions que són modificats amb nanopartícules metàl•liques (NPMs) de diferent composició. Els materials desenvolupats s’avaluen en funció de dues possibles aplicacions: 1) com a catalitzadors de reaccions orgàniques d’interès actual (NCs basats en pal•ladi) i, 2) la seva dedicació a aplicacions bactericides en el tractament d’aigües domèstiques o industrials (NCs basats en plata). El desenvolupament de nanomaterials és de gran interès a l’actualitat donades les seves especials propietats, l’aprofitament de les quals és la força impulsora per a la fabricació de nous NCs. Les nanopartícules metàl•liques estabilitzades en polímer (Polymer Stabilized Metal Nanoparticles, PSNPM) s’han preparat mitjançant la tècnica in-situ de síntesi intermatricial (Inter-matrix synthesis, IMS) que consisteix en la càrrega seqüencial dels grups funcionals de les matrius polimèriques amb ions metàl•lics, i la seva posterior reducció química dins de la matriu polimèrica de bescanvi iònic. L’estabilització en matrius polimèriques evita l’agregació entre elles (self-aggreagtion), un dels principals problemes coneguts de les NPs. Pel desenvolupament d’aquesta metodologia, s’han emprat diferents tipus de matrius polimèriques de bescanvi iònic: membrana Sulfonated PolyEtherEtherKetone, SPEEK, així com fibres sintètiques basades en polypropilè amb diferents tipus de grups funcionals, que ens permeten el seu ús com a filtres en la desinfecció de solucions aquoses o com a material catalitzador. Durant el projecte s’ha anat avançant en l’optimització del material nanocomposite final per a les aplicacions d’interès, en quant activitat i funcionalitat de les nanopartícules i estabilitat del nanocomposite. Així, s’ha optimitzat la síntesi de NPs estabilitzades en resines de bescanvi iònic, realitzant un screening de diferents tipus de resines i la seva avaluació en aplicacions industrials d’interès.

New human kallikrein 14: enzymatic characterization and inhibitors development.

RESUME DESTINE A UN LARGE PUBLIC En biologie, si une découverte permet de répondre à quelques questions, en général elle en engendre beaucoup d'autres. C'est ce qui s'est produit récemment dans le monde des kallicréines. De la famille des protéases, protéines ayant la faculté de couper plus ou moins spécifiquement d'autres protéines pour exercer un rôle biologique, la famille des kallicréines humaines n'était composée que de 3 membres lors du siècle dernier. Parmi eux, une kallicréine mondialement utilisée pour détecter le cancer de la prostate, le PSA. En 2000, un chercheur de l'hôpital universitaire Mont Sinaï à Toronto, le Professeur Eleftherios Diamandis, a découvert la présence de 12 nouveaux gènes appartenant à cette famille, situés sur le même chromosome que les 3 premières kallicréines. Cette découverte majeure a placé les spécialistes des kallicréines face à une montagne d'interrogations car les fonctions de ces nouvelles protéases étaient totalement inconnues. La kallicréine humaine 14 (hK14) présente un intérêt particulier, car elle se retrouve associée à différents cancers, notamment les carcinomes ovariens et mammaires. Cette association ne répond cependant pas à la fonction de cette protéase. L'objectif de ce travail de thèse était donc de découvrir, dans un premier temps, la spécificité de cette nouvelle kallicréine, c'est-à-dire le type de coupure qu'elle engendre au niveau des protéines qu'elle cible. Utilisant une technologie de pointe qui exploite la propriété des bactériophages à se répliquer dans les bactéries à l'infini, des dizaines de millions de combinaisons protéiques aléatoires ont été présentées à hK14, qui a pu sélectionner celles qui lui étaient favorables pour la coupure. Cette technique qualitative porte le nom de Phage Display Substrate. Une fois la sélection réalisée, il fallait transférer ces séquences coupées ou substrats dans un système permettant de donner une valeur quantitative à l'efficacité de coupure. Pour cela nous avons développé une technologie qui permet d'évaluer cette efficacité en utilisant des protéines fluorescentes de méduse, modifiées génétiquement, dont l'excitation de la première (CFP : cyan fluorescent protein) par la lumière à une certaine longue d'onde permet le transfert d'énergie à la seconde (YFP : yellow fluorescent protein), via un substrat qui les lie. Pour que ce transfert d'énergie se produise, il faut que les deux protéines fluorescentes soient proches, comme c'est le cas lorsqu'elles sont liées par un substrat. La coupure de ce lien provoque un changement de transfert d'énergie qui est quantifiable en utilisant un spectrofluoromètre. Cette technologie permet donc de suivre la réaction d'hydrolyse (coupure) des protéases. Afin de poursuivre certaines expériences permettant de mieux comprendre la fonction biologique d'hK14 ainsi que son éventuelle implication dans le cancer, nous avons développé des inhibiteurs spécifiques d'hK14. Les séquences qui on été le plus efficacement coupées par hK14 ont été utilisées pour transformer deux types d'inhibiteurs classiques, qui circulent dans notre sang, en inhibiteurs d'hK14 hautement efficaces et spécifiques. Selon les résultats obtenus in vitro, ils pourront être évalués in vivo en tant que traitement potentiel contre le cancer. RESUME Les protéases sont des enzymes impliquées dans des processus physiologiques mais aussi parfois pathologiques. La famille des kallicréines tissulaires humaines représente le plus grand groupe de protéases humaines, dont plusieurs pourraient participer au développement de certaines maladies. D'autre part, ces protéases sont apparues comme des marqueurs de pathogénicité potentiels, notamment dans les cas de cancers hormono-dépendants. La kallicréine humaine 14 a été récemment découverte et son implication dans quelques maladies, particulièrement dans le cas de tumeurs, semble probable. En effet, son expression génique est augmentée au niveau des tissus cancéreux de la prostate et du sein et son expression protéique s'est révélée plus élevée dans le sérum de patientes atteintes d'un cancer du sein ou des ovaires. Cependant, comme c'est le cas pour la plupart des kallicréines, sa fonction est encore inconnue. Afin de mieux connaître son rôle biologique et/ou pathologique, nous avons décidé de caractériser son activité enzymatique. Nous avons tout d'abord mis au point un système de substrats entièrement biologique permettant d'étudier in vitro l'activité des protéases. Ce système est basé sur le phénomène de FRET, à savoir le transfert d'énergie de résonance fluorescente qui intervient entre deux molécules fluorescentes voisines si le spectre d'émission de la protéine donneuse chevauche le spectre d'excitation de la protéine receveuse. Nous avons fusionné de manière covalente une protéine fluorescente bleue (CFP) et une jaune (YFP) en les liant avec diverses séquences. Par clivage de la séquence de liaison, une perte du transfert d'énergie peut être mesurée par un spectrofluoromètre. Cette technologie représente un moyen facile de suivre la réaction d'hydrolyse des protéases. Les conditions optimales de production de ces substrats CFP-YFP ont été déterminées, de même que les paramètres pouvant éventuellement influencer le FRET. Ce système possède une grande résistance à la protéolyse non spécifique et est applicable à un grand nombre de protéase. Contrairement aux substrats fluorogéniques, il permet d'étudier les acides aminés se trouvant des deux côtés du site de clivage. Ce système étant entièrement biologique, il est le reflet des interactions protéine-protéine et représente un outil biologique facile, bon marché et rapide pour caractériser les protéases. Dans un premier temps, hK14 a été mise en présence d' une banque de haute diversité de pentapeptides aléatoires présentée à la surface de phages afin d'identifier des substrats spécifiques. Ensuite, le système CFP-YFP a été employé pour trier les peptides sélectionnés afin d'identifier les séquences de substrats les plus sensibles et spécifiques pour hK14. Nous avons montré, qu'en plus de sa prévisible activité de type trypsine, hK14 possède aussi une très surprenante activité de type chymotrypsine. Les séquences les plus sensibles ont été choisies pour cribler la banque de donnée Swissprot, permettant ainsi l'identification de 6 substrats protéiques humains potentiels pour hK14. Trois d'entre eux, la laminine α-5, le collagène IV et la matriline-4, qui sont des composants de la matrice extracellulaire, ont démontré une grande susceptibilité à l'hydrolyse par hK14. De plus, la séparation éléctrophorétique a montré que la dégradation de la laminine α-5 et de la matriline-4 par hK14 devait se produire aux sites identifiés par la technologie du phage display. Pour terminer, nous avons transformé, par mutagenèse dirigée, deux serpines (inhibiteurs de protéases de type sérine) connues, AAT et ACT (alpha anti-trypsine et alpha anti-chymotrypsine), qui inhibent un vaste éventail d'enzymes humaines en inhibiteurs d'hK14 hautement efficaces et spécifiques. Ces inhibiteurs pourront être utilisés d'une part pour poursuivre certaines expériences permettant de mieux comprendre l'implication d'hK14 dans des voies physiologiques ou dans le cancer et d'autre part pour les évaluer in vivo en tant que traitement potentiel contre le cancer. SUMMARY Proteases consist of enzymes involved in physiological events, but also, in case of dysregulation, in pathogenicity. The human tissue kallikrein family represents the largest human protease cluster and includes several members that either could participate in the course of certain diseases or emerged as potential biological markers, especially in hormone dependent cancers. The human kallikrein 14 has been recently discovered and suggested implications in some disorders, particularly in tumors since its gene expression is up-regulated in prostate and breast cancer tissues and its protein expression increased in the serum of patients with breast and ovarian cancers. However, like most kallikreins, its function remains unknown. To better understand hK14 biological and/or pathological role, we decided to characterize its enzymatic activity. First of all, we developped a biological system suitable for in vitro study of protease activity. This system is based on the so-called FRET phenomenon, that is the Fluorescence Resonance Energy Transfer that occurs between two nearby fluorescent proteins if the emission spectrum of the donor overlaps the excitation spectrum of the acceptor. We fused covalently a cyan fluorescent protein (CFP) and a yellow fluorescent protein (YFP) with diverses sequences. Upon cleavage of the linker sequence by protease, the loss of energy transfer can be measured by a spectrofluorometer allowing an easy following of hydrolysis reaction. The optimal conditions to produce in bacterial system these CFP-YFP substrates were determined as well as the parameters that could eventually influence the FRET. This system demonstrated a high degree of resistance to non-specific proteolysis and applicability to various conditions corresponding to a great number of existing proteases. Other avantages are the possibility to study the amino acids located both sides of the cleavage site as well as the interest to work in a full biological system reflecting protein-protein interaction. A phage substrate library with exhaustive diversity was used prior to CFP-substrate-YFP system to isolate specific human kallikrein 14 substrates. After that the CFP-YFP system was used to sort peptides and identify highly sensitive and specific substrate sequences for hK14. We showed that besides its predictable trypsin-like activity, hK14 also possesses a surprising chymotrypsin-like activity. The screening of the Swissprot database was achieved with the most sensitive sequences and allowed the identification of 6 potential human protein substrates for hK14. Three of them, laminin α-5, collagen IV and matrilin-4, which are components of the extracellular matrix were incubated with hK14, by which they were efficiently hydrolyzed. Moreover, electrophoretic separation revealed that degradation of laminin α-5 and matrilin-4 by hK14 generated fragments with identical molecular size than the predicted N-terminal fragments that would result from hK14 specific cleavage, proving the value of phage display substrate to identify potential substrates. Finally, with site-directed mutagenesis, we transformed two well-known serpins (serine protease inhibitors), AAT and ACT (alpha anti-trypsin and alpha anti-chymotrypsin), which inhibit a vast spectrum of human enzymes into highly efficient and specific hK14 inhibitors. These inhibitors will be used to pursue experiments that could help understand hK14 implication in physiological pathways as well as in cancer biology and also to perform their in vivo evalution as potential cancer treatment.