Table des mati`
eres
Remerciements . . . i
R´esum´e . . . ii
Summary . . . iii
Liste des acronymes . . . iv
Table des figures . . . vii
Liste des tableaux . . . ix
Table des mati`eres . . . x
I Introduction g´en´erale : la signalisation du Ca2+ . . . . 1
A. L’ion Ca2+ en tant que messager . . . . 2
B. G´en´eration des signaux de Ca2+ . . . . 4
C. Organisation spatio-temporelle . . . 7
1. Oscillations de Ca2+ . . . . 7
2. Du blip `a la vague . . . 8
3. Compartimentation . . . 10
4. Sites de contact entre organelles . . . 10
D. Ca2+ et mitochondries . . . . 12
1. M´etabolisme mitochondrial . . . 13
2. Le Ca2+ est un activateur du m´etabolisme . . . . 16
3. Flux de Ca2+ et mitochondries . . . . 16
E. La cellule et les ´echanges calciques avec son environnement . . . 22
1. Echanges avec le milieu extracellulaire . . . 22
2. Echanges via les connexines . . . 24
F. Ca2+ et pathologies : exemple de l’invasion par la bact´erie Shigella . . . 25
1. Shigella et shigellose . . . 25
2. Pathogen`ese . . . 26
3. Shigella et r´eponses calciques . . . 28
II Signalisation calcique et mod´elisation . . . 32
A. Mod`eles d´eterministes pour les oscillations de Ca2+ cytosolique . . . . . 34
B. Mod`eles pour le m´etabolisme mitochondrial . . . 40
C. Aspects stochastiques de la signalisation calcique . . . 43
III But et contenu de la th`ese . . . 47
1. Dynamique calcique et mitochondries . . . 47
2. Shigella usurpe la signalisation calcique . . . 49
TABLE DES MATI`ERES
3. Impact du milieu sur la dynamique du Ca2+ . . . . 49
IV Dynamique calcique et mitochondries . . . 50
A. Introduction . . . 50
B. Mod`eles . . . 55
1. Mod`ele pour cellules intactes . . . 55
2. Mod`ele pour une suspension de mitochondries . . . 67
3. Description du mPTP . . . 71
C. R´esultats . . . 73
1. Dynamique calcique en cellule intacte . . . 73
2. Dynamique calcique dans une suspension de mitochondries . . . 86
3. Rˆole de l’h´et´erog´en´eit´e et du bruit mol´eculaire . . . 94
4. Ouverture du mPTP et bistabilit´e . . . 101
D. Discussion . . . 106
V Shigella usurpe la signalisation calcique . . . 113
A. Introduction : la prot´eine IpgD . . . 113
B. Mod`ele . . . 116
C. R´esultats . . . 120
D. Discussion . . . 123
VI Impact du milieu sur la dynamique du Ca2+ . . . . 126
A. Introduction : Ca2+ et vasomotricit´e . . . . 126
B. Mod`ele . . . 127
C. R´esultats . . . 131
1. R´ecepteurs purinergiques . . . 131
2. Impact des flux d’´echange avec l’ext´erieur sur la dynamique du syst`eme . . . 133
D. Discussion . . . 136
VII Conclusion et perspectives . . . 139
APPENDICES . . . 142
A Simulation de la diffusion . . . 143
B Algorithme de Gillespie . . . 145
C Rapid-buffering approximation . . . 148
D Codes . . . 150
A. Mod`ele pour cellule intacte . . . 150
B. Mod`ele stochastique pour l’invasion par Shigella . . . 153
Bibliographie . . . 175
