Academic literature on the topic 'Ligands (biochimie) – Emploi en thérapeutique'

Les derives tricoordines de l'arsenic sont encore largement utilises en medecine humaine et veterinaire comme trypanocides et filaricides. Les arsenoxydes, d'abord utilises ont ete remplaces par leurs derives soufres moins toxiques, les dithiaarsanes. Bien que cette serie ait ete largement etudiee, les possibilites de modulations sont telles que de nombreuses molecules n'ont pas ete synthetisees ou evaluees comme antiparasitaires. L'emergence de souches resistantes aux produits actuels et la difficulte a trouver de nouvelles series actives justifie les recherches dans cette serie. La partie chimie de cette these decrit la synthese et les proprietes physicochimiques des arsenoxydes precurseurs et de dithiaarsanes cycliques (cycle a cinq, six ou huit chainons). Parmi eux, des derives fluorescents ont ete obtenus en vue d'etudier le mode d'action et la distribution des produits chez le parasite. Par ailleurs, cette etude a conduit a un nouveau procede de synthese industrielle du melarseneoxyde et a une methode de dosage de ce produit par hplc. La partie biologie decrit les resultats obtenus avec nos produits sur les filaires et les trypanosomes. In vitro, sur filaire molinema dessetae, on observe des activites interessantes, un des produits est mille fois plus actif que le melarsonyl potassique (trimelarsan) utilise comme reference. In vivo, sur trypanosoma brucei brucei chez la souris, la plupart des composes se montrent tres actifs et peu toxiques pour la souris, on observe des indices therapeutiques superieurs a mille. In vitro, des souches de trypanosomes resistants a des arsenicaux commerciaux montrent une resistance nulle ou tres faible a quatre de nos produits. La capacite a penetrer dans le parasite semble en grande partie responsable de cette difference

Le cuivre est un métal endogène et redox actif présent dans plusieurs protéines et enzymes essentielles à la vie et joue un rôle important dans différents processus biologiques. Cependant, son activité redox rend également le Cu potentiellement toxique car il peut favoriser la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS). Ce comportement à double tranchant intéresse les chercheurs depuis longtemps et son exploitation est cruciale pour développer des complexes de Cu aux propriétés thérapeutiques. Dans ce travail de thèse, différents ligands pour la coordination du Cu ont été conçus et explorés dans deux contextes différents : le cancer et la maladie d'Alzheimer (MA). La première partie de cette thèse est consacrée à approfondir les connaissances relatives aux effets cytotoxiques produits par les complexes de Cu (C1, C2). Des études in vitro réalisées sur des lignées cellulaires normales (IMR-90, HUVEC) et cancéreuses (A2780, MCF-7) ont indiqué que C1 et C2 internalisaient les cellules et favorisaient la formation de ROS. La deuxième partie de la thèse évalue les capacités de chélation du Cu de L1 et L2 en tant qu'agents thérapeutiques potentiels pour la MA. Les données ont montré que L1 peut arrêter efficacement la production de ROS catalysée par Cu(I)/Cu(II) en présence et en l'absence de peptide Aβ16 et de zinc. Les données suggèrent que le rapport L1 : Cu joue un rôle important dans l'efficacité de L1 pour arrêter la production de ROS. L1 a été modifié avec succès sans altérer ses propriétés de chélation du Cu pour fournir une perméabilité à la barrière hémato-encéphalique
Copper is a versatile redox active endogenous metal that is present in many proteins and enzymes critical for life and plays important roles in different biological processes. However, its redox activity also renders Cu potentially toxic because it can promote the formation of reactive oxygen species (ROS). This double-edged sword behavior has interested researchers for long time and its harnessing is crucial to develop Cu complexes with unique biological, catalytic, diagnostic and therapeutic properties. In this Ph.D. thesis different ligands for Cu coordination have been designed and explored in two different contexts: cancer and Alzheimer disease (AD). The first part of this thesis is devoted to providing more insights into the cytotoxic effects produced by the Cu(II) complexes (C1, C2) of two ligands (L1, L2). Although the complexes showed weak interactions with DNA, in vitro studies performed in normal (IMR-90, HUVEC) and cancer cell lines (A2780, MCF-7) indicated that C1 and C2 internalize the cells and promote the production of ROS. While cytotoxic effects were not detected in MCF-7 cells, they were higher in A2780 than in normal cells. L1 and L2 were further modified to improve cytotoxicity. The second part of the thesis evaluates the Cu chelating abilities of L1 and L2 as potential therapeutic agents for AD. Data showed that L1 can arrest efficiently the generation of ROS catalyzed by Cu in presence and absence of Aβ peptide and zinc. Evidence suggests that the ratio L1:Cu plays an important role in the effectiveness of L1 to stop ROS production. L1 was successfully modified without altering its Cu chelating properties to provide blood-brain-barrier permeability

Les travaux qui font l'objet de cette these sont consacres a la mise au point d'une nouvelle serie de spiroarsoranes a ligands catecholamide, inclus ou non dans des structures macrocycliques. La presence d'une fonction amide et d'une molecule d'eau dans ces structures leur confere des caracteristiques physicochimiques particulieres. Une etude en resonance magnetique nucleaire dynamique de ces composes pentacoordines a permis la mise en evidence d'une labilite structurale qui se traduit par la mise en jeu de plusieurs formes en equilibre. Ceci est lie a l'intervention de plusieurs phenomenes dont la stereomutation, propre aux structures pentacoordines, l'isomerie cis/trans, imposee par la substitution du noyau phenyle des ligands, et le caractere de double liaison de la fonction carbone-azote amide. Du point de vue biologique, les spiroarsoranes ont deja montre de bonnes activites antiparasitaire, antifongique et antitoxoplasmique. Cette nouvelle serie, dont le but est d'ameliorer leurs performances, a permis de reveler une activite antifilarienne, in vitro, tres interessante, meilleure que celle des spiroarsoranes de premiere generation et celle du mel w pris comme reference lors des tests biologiques. Les tests de cytotoxicite, in vitro, realises sur des cellules buccale et hepatique, montrent que les produits les plus actifs restent peu toxiques comparativement au meme produit de reference

L’expression de l’information génétique est régulée par des facteurs de transcription. Parmi ces facteurs, le récepteur de la vitamine D (VDR) appartient à la famille des récepteurs nucléaires, activables par la fixation d’un ligand. La forme active de la vitamine D, le Calcitriol, est le ligand naturel du VDR et est impliqué dans de nombreuses fonctions biologiques telles que l’homéostasie du calcium et du phosphate, l’inflammation, la différenciation et la prolifération cellulaires et l’apoptose. Cependant, ses actions intrinsèques génomiques s’accompagnent d’effets hypercalcémiques non-génomiques qui limitent ses applications thérapeutiques. Dans l’objectif de dissocier les actions anti-tumorales du Calcitriol de ses effets hypercalcémiques pour des applications thérapeutiques, le challenge consiste à différencier précisément les acteurs de la voie non-génomique de ceux de la voie génomique. Précédemment, le résidu Leu337 du VDR de poisson-zèbre a été identifié comme jouant un rôle majeur dans l’adaptabilité du domaine de fixation du ligand. Une étude classique de mutagenèse a mis en évidence un résultat surprenant : le mutant VDR Leu337His abolit l’activité génomique du VDR en présence du Calcitriol mais présente une activité transcriptionnelle identique au récepteur sauvage en présence du ligand synthétique à double chaîne latérale Gemini. Mon travail de thèse a consisté à comprendre les bases structurales de cette sélectivité. Les résultats présentés montrent que tout comme les VDR sauvages humain et du poisson-zèbre, les VDR mutés de ces deux espèces se comportent de manière similaire en présence des ligands Calcitriol et Gemini en termes d’affinités de liaison et de transactivation. L’étude structurale a mis en évidence une interaction cruciale pour la stabilisation du ligand naturel. En revanche, la mutation Leu337His a un effet silencieux en présence du Gemini et de deux analogues du Gemini que nous avons étudiés. De plus, les résultats structuraux révèlent que les ligands à deux chaînes latérales sont moins sensibles aux modifications affectant le réseau de contacts entre les résidus de la poche et le ligand. Mes travaux de thèse ont permis d’établir les bases structurales et moléculaires pour la création d’un modèle animal original (souris génétiquement modifiée exprimant le VDR muté) qui permettra d’éteindre ou d’allumer le VDR nucléaire selon la présence de Calcitriol ou de Gemini, et ainsi de dissocier la voie génomique de la voie nongénomique induite par le Calcitriol. Ce travail de thèse s’inscrit dans une approche pluridisciplinaire, allant de l’atome à l’organisme et l’intégration de l’ensemble des données in vivo permettra une meilleure compréhension de la signalisation induite par l’hormone Calcitriol et le développement de nouveaux traitements hautement spécifiques
Genetic expression is regulated by transcriptional factors. Among them, the Vitamin D receptor (VDR) belongs to the superfamily of nuclear receptors which adopt their active conformation upon ligand binding. The active form of Vitamin D, Calcitriol is the natural ligand of VDR and plays important roles in several biological functions such as calcium and phosphate homeostasis, inflammation, cell differentiation and proliferation and apoptosis. However, its intrinsic genomic actions are accompanied by hypercalemic nongenomic effects which limit the use of Calcitriol in therapeutic treatments. To further dissociate the antitumor actions of Calcitriol from its hypercalcemic effects, the challenge is to decipher the mechanisms involved in the non-genomic pathway from those involved in the genomic one. Previously, we identified the Leu337 of zebrafish VDR as a key residue in the adaptability of the ligand binding domain. Then, a classical mutagenesis study stressed a surprising finding : the VDR Leu337His abolishes the genomic activity of VDR in presence of Calcitriol but not in presence of the synthetic double-chained Gemini ligand. The results of my thesis confirm that as for the wild-type human and zebrafish VDRs, both zebrafish VDR Leu337His and human VDR Leu309His behave similarly in presence of Calcitriol and Gemini in terms of ligand binding and transactivation. The structural study conducted in parallel emphasizes a crucial interaction for the stabilization of Calcitriol. In sharp contrast, the mutation Leu337His has a neutral incidence on the stabilization of Gemini and the two Gemini derivatives studied. Moreover, the structural findings reveal that double-chained ligands are less sensitive to structural modifications targeting the network of ligand/residues interactions. This study relates the structural and molecular basis for the design of an original animal model (knock-in-mice expressing the corresponding mutation Leu337His) which will allows us to switch on/off the nuclear VDR following the presence of Calcitriol or Gemini, and to gain insight into the non-genomic pathway induced by Calcitriol. My work enrolls a multi-disciplinary approach, from atomic structure to the organism and the integration of the in vivo data will provide us with a better understanding of the Calcitriol signalization and with the development of highly specific new treatments

Le present travail est consacre au developpement, en collaboration avec les laboratoires fournier, de sondes non-peptidiques originales tritiees et/ou photoactivables dans le cadre de l'etude cartographique du recepteur at#1 de l'angiotensine 2, plus particulierement de l'analyse topographique de son interaction avec les ligands peptidiques et non-peptidiques. La strategie suivie pour leur conception est: 1) synthese et etude des proprietes de liaison de 2 non-peptides trities: (#3h)lf7-0156 et (#3h)lf8-0129 qui ont de plus permis d'evaluer l'incidence de mutations du recepteur sur la reconnaissance des non-peptides, 2) synthese des 2 derives photoactivables non-radioactifs, susceptibles de marquer des zones distinctes du recepteur, demonstration de la superiorite de l'un des 2, lf13-0023, a marquer irreversiblement les sites recepteurs, 3) synthese de la sonde photoactivable tritiee (#3h)lf13-0023, demonstration de son aptitude a photomarquer le recepteur at#1 recombinant exprime dans les cellules cho, avec un rendement eleve (10%). Sont proposees des etapes de purification partielle des complexes covalents non-peptide/recepteur qui permettront leur fragmentation et la comparaison des profils de fragmentation avec ceux obtenus avec des sondes peptidiques ; la perspective est d'obtenir des informations directes en faveur ou a l'encontre de points d'interaction communs du recepteur avec les 2 types de ligands. Il est prevu d'integrer les donnees biochimiques et de mutagenese dirigee dans l'elaboration de modeles d'interaction des ligands peptidiques et non-peptidiques avec le recepteur at#1

Les rétinoïdes sont déjà utilisés en dermatologie. Mais c'est leur utilisation potentielle en tant qu'anti-cancéreux qui suscite actuellement un intérêt grandissant parmi les chercheurs et les cliniciens. Pour la recherche et le développement de ces produits, il est indispensable au préalable de bien connaître leur mécanisme d'action. Dans cette perspective, des modèles cellulaires ont été mis en place. La différenciation cellulaire et l'expression d'un enzyme, la transglutaminase de tissu, induites par l'acide rétinoïque ont été les deux réponses étudiées. La démonstration par la méthodologie anti-sens du rôle des récepteur de l'acide rétinoïque dans l'induction de ces réponses a d'abord été tentée. Des analogues de l'acide rétinoïque, des acides rétinobenzoïques, ont ensuite été synthétisés et testés sur ces modèles. Une différence de mécanisme d'action a alors été observée entre ces dérivés et l'acide rétinoïque sur la réponse transflutaminase de tissu. La protéine kinase C semble être à l'origine de cette différence et serait impliquée dans l'expression de l'enzyme induite par l'acide rétinoïque. Enfin, d'autres molécules interagissent avec les rétinoïdes au niveau de certaines réponses biologiques. C'est le cas des glucocorticoïdes qui répriment l'induction par les rétinoïdes de la transglutaminase de tissu. Cette régulation négative serait transcriptionnelle. D'autres lignées cellulaires possédant le récepteur des flucocorticoïdes n'expriment pas cette inhibition. Ceci serait peut-être en relation avec un contrôle transcriptionnel différent