Soutenance de thèse de VINCENT DELAUZUN

Les protéines membranaires (PMs) présentes à la surface des cellules vivantes font partie d'une classe centrale du protéome cellulaire. Elles sont impliquées dans de nombreux processus biologiques tels que les infections virales ou la réponse immunitaire cellulaire. Produire ces protéines pour des études structurales ou fonctionnelles est une tâche difficile en raison de leur instabilité une fois extraites de leur membrane d’origine. A l’heure actuelle, la plupart des procédés impliquent la purification de ces protéines dans un détergent et leur stabilisation dans des environnements artificiels. Ces méthodes couteuses et chronophages ne permettent pas toujours de conserver l’architecture naturelle de ces protéines. La plupart des cellules eucaryotes ont la capacité de produire des vésicules extracellulaires (VEs). Elles sont constituées d'une bicouche lipidique comparable à une membrane plasmique qui contient des PMs. Elles constituent de véritables voies de communication intercellulaire et suscitent actuellement un véritable engouement de la part de la communauté scientifique. Afin de tester l’apport de l’utilisation des VEs dans l’étude des PMs, nous avons développé un procédé permettant d'obtenir rapidement ces protéines surexprimées à la surface de VEs produites à partir de cellules de mammifère. Cette méthode a d'abord été mise au point et validée sur la glycoprotéine de l’enveloppe du virus Ébola, puis étendue à d'autres types de PMs tel que l’enzyme humaine CD73. Les VEs ont été caractérisées en termes de taille, de masse moléculaire et de structure. L'interaction des PMs à la surface des VEs avec un ligand tel qu'un anticorps a pu être visualisée. La fonctionnalité et la grande stabilité des PMs incorporées dans les VEs ont pu être confirmées. Enfin, les VEs ont été utilisées pour la génération et la sélection d’anticorps de camélidés contre la glycoprotéine B de l’enveloppe du virus de l’herpès. Nous avons pu observer les avantages considérables apportés par l’utilisation des VEs par rapport à l’utilisation d’ectodomaines solubles en termes d’efficacité d’immunisation et de présentation de l’antigène. D'après l’ensemble de ces résultats, les VEs semblent définitivement être un outil avantageux pour l’obtention, le stockage et l'utilisation des PMs dans un environnement aussi proche que possible de leur état naturel.

Membrane proteins (MPs) present on the surface of living cells are part of a central class of the cell proteome. They are involved in many biological processes such as viral infections or cellular immune response. Producing these proteins for structural or functional studies is a difficult task because of their instability once extracted from their original membrane. Currently, most processes involve the purification of these proteins in a detergent and their stabilization in artificial environments. These costly and time-consuming methods do not always allow to preserve the natural architecture of these proteins. Most eukaryotic cells have the ability to produce extracellular vesicles (EVs). They are made of a lipid bilayer comparable to a plasma membrane that contains MPs. They constitute true intercellular communication pathways and are currently the focus of much interest from the scientific community. In order to test the contribution of the use of EVs in the study of MPs, we have developed a process to rapidly obtain these over-expressed proteins on the surface of EVs produced from mammalian cells. This method has been first developed and validated on the glycoprotein of the Ebola virus envelope and then extended to other types of MPs such as the human CD73 enzyme. EVs have been characterized in terms of size, molecular mass and structure. It has been possible to visualize the interaction of MPs on the surface of the EVs with a ligand such as an antibody. The functionality and high stability of the MPs incorporated in the EVs has been confirmed. Finally, EVs have been used for the generation and selection of camelid antibodies against the Herpes virus envelope glycoprotein B. We have been able to observe the considerable advantages brought by the use of EVs compared to the use of soluble ectodomains in terms of immunization efficiency and antigen presentation. Based on all these results, EVs definitely seem to be an advantageous tool for obtaining, storing and using MPs in an environment as close as possible to their natural state.