Academic literature on the topic 'Protéines à zinc – Inhibiteurs'

Enterolobium cyclocarpum is naturally found in the tropical region and it is a fast growing tree. It is a browse plant that is available all year round. The leaves, seeds, pods and fruits of Enterolobium cyclocarpum are rich in chemical composition such as protein and in secondary metabolites. The secondary metabolites or anti-nutritional factors have both beneficial and detrimental effects. The chemical composition, anti-nutritional factors and nutritive value of Enterolobium cyclocarpum leaves, pods, seeds and fruits were examined in this review. Enterolobium cyclocarpum is rich in: crude protein (10.40 in seeds to 22.50 in leaves), crude fibre (3.10 in leaves to 63.50 in seeds), ether extract (2.21 to 11.00 in leaves), ash (4.40 – 11.80), nitrogen free extract (51.40 – 70.04), neutral detergent fibre (51.4 – 63.94) and acid detergent fibre (31.90 – 42.99).The variations in values could be attributed to soil type, climatic conditions, stage of growth and methods of analyses. The leaves, pods seeds, and fruits of Enterolobium cyclocarpum are rich in the macro minerals (calcium, phosphorus, magnesium and potassium and sodium), micro minerals (zinc, manganese, copper and iron) and vitamins (vitamins A, C, D and E) and some are present within the range needed for normal physiological functions of ruminant animals. Secondary metabolites present in Enterolobium cyclocarpum in varying quantities are tannins, saponins, oxalate, phytate, hydrocyanic acid, trypsin inhibitors and alkaloids. Enterolobium cyclocarpum have been identified as the highest poisonous plants, with the fruits being the most toxic that can cause photosensitization. Preservation methods such as toasting, ensiling and sun drying drastically reduced these to beneficial and tolerable levels. These metabolites such as saponins have been reported to reduce the numbers of protozoa in the short run (12 – 14 days) and also favour moderate methane production. Acceptability of Enterolobium cyclocarpum by ruminants is dependent on types of forages offered and previous experience while low to moderate digestibility have been reported in vitro and in vivo. Depending on processing or preservation methods and levels of inclusion in the diets, Enterolobium cyclocarpum have no deleterious effect on growth performance and carcass characteristics of ruminant animals. Enterolobium cyclocarpum se trouve naturellement dans la région tropicale et c'est un arbre à croissance rapide. C'est une plante à brouter disponible toute l'année. Les feuilles, lesgraines, les gousses et les fruits d'Enterolobium cyclocarpum sont riches en composition chimique comme les protéines et en métabolites secondaires. Les métabolites secondaires ou facteurs anti-nutritionnels ont à la fois des effets bénéfiques et néfastes. La composition chimique, les facteurs anti-nutritionnels et la valeur nutritive des feuilles, des gousses, des graines et des fruits d'Enterolobium cyclocarpum ont été examinés dans cette revue. Enterolobium cyclocarpum est riche en : protéines brutes (10,40 dans les graines à 22,50 dans les feuilles), fibres brutes (3,10 dans les feuilles à 63,50 dans les graines), extrait d'éther (2,21 à 11,00 dans les feuilles), cendres (4,40 - 11,80), extrait sans azote (51.40 – 70.04), fibre au détergent neutre (51.4 – 63.94) et fibre au détergent acide (31.90 – 42.99). Les variations de valeurs peuvent être attribuées au type de sol, aux conditions climatiques, au stade de croissance et aux méthodes d'analyse. Les feuilles, les graines de gousses et les fruits d'Enterolobium cyclocarpum sont riches en macro-minéraux (calcium, phosphore, magnésium et potassium et sodium), en micro-minéraux (zinc, manganèse, cuivre et fer) et en vitamines (vitamines A, C, D et E) et certains sont présents dans la plage nécessaire aux fonctions physiologiques normales des ruminants. Les métabolites secondaires présents dans Enterolobium cyclocarpum en quantités variables sont les tanins, les saponines, l'oxalate, le phytate, l'acide cyanhydrique, les inhibiteurs de la trypsine et les alcaloïdes. Enterolobium cyclocarpum a été identifié comme la plante la plus toxique, les fruits étant les plus toxiques pouvant provoquer une photosensibilisation. Les méthodes de conservation telles que le grillage, l'ensilage et le séchage au soleil les ont considérablement réduits à des niveaux bénéfiques et tolérables. Il a été rapporté que ces métabolites tels que les saponines réduisaient le nombre de protozoaires à court terme (12 à 14 jours) et favorisaient également une production modérée de méthane. L'acceptabilité d'Enterolobium cyclocarpum par les ruminants dépend des types de fourrages offerts et de l'expérience antérieure, tandis qu'une digestibilité faible à modérée a été signalée in vitro et in vivo. Selon les méthodes de transformation ou de conservation et les niveaux d'inclusion dans les régimes alimentaires, Enterolobium cyclocarpum n'a aucun effet délétère sur les performances de croissance et les caractéristiques de la carcasse des ruminants.

Enterolobium cyclocarpum is naturally found in the tropical region and it is a fast growing tree. It is a browse plant that is available all year round. The leaves, seeds, pods and fruits of Enterolobium cyclocarpum are rich in chemical composition such as protein and in secondary metabolites. The secondary metabolites or anti-nutritional factors have both beneficial and detrimental effects. The chemical composition, anti-nutritional factors and nutritive value of Enterolobium cyclocarpum leaves, pods, seeds and fruits were examined in this review. Enterolobium cyclocarpum is rich in: crude protein (10.40 in seeds to 22.50 in leaves), crude fibre (3.10 in leaves to 63.50 in seeds), ether extract (2.21 to 11.00 in leaves), ash (4.40 – 11.80), nitrogen free extract (51.40 – 70.04), neutral detergent fibre (51.4 – 63.94) and acid detergent fibre (31.90 – 42.99).The variations in values could be attributed to soil type, climatic conditions, stage of growth and methods of analyses. The leaves, pods seeds, and fruits of Enterolobium cyclocarpum are rich in the macro minerals (calcium, phosphorus, magnesium and potassium and sodium), micro minerals (zinc, manganese, copper and iron) and vitamins (vitamins A, C, D and E) and some are present within the range needed for normal physiological functions of ruminant animals. Secondary metabolites present in Enterolobium cyclocarpum in varying quantities are tannins, saponins, oxalate, phytate, hydrocyanic acid, trypsin inhibitors and alkaloids. Enterolobium cyclocarpum have been identified as the highest poisonous plants, with the fruits being the most toxic that can cause photosensitization. Preservation methods such as toasting, ensiling and sun drying drastically reduced these to beneficial and tolerable levels. These metabolites such as saponins have been reported to reduce the numbers of protozoa in the short run (12 – 14 days) and also favour moderate methane production. Acceptability of Enterolobium cyclocarpum by ruminants is dependent on types of forages offered and previous experience while low to moderate digestibility have been reported in vitro and in vivo. Depending on processing or preservation methods and levels of inclusion in the diets, Enterolobium cyclocarpum have no deleterious effect on growth performance and carcass characteristics of ruminant animals. Enterolobium cyclocarpum se trouve naturellement dans la région tropicale et c'est un arbre à croissance rapide. C'est une plante à brouter disponible toute l'année. Les feuilles, lesgraines, les gousses et les fruits d'Enterolobium cyclocarpum sont riches en composition chimique comme les protéines et en métabolites secondaires. Les métabolites secondaires ou facteurs anti-nutritionnels ont à la fois des effets bénéfiques et néfastes. La composition chimique, les facteurs anti-nutritionnels et la valeur nutritive des feuilles, des gousses, des graines et des fruits d'Enterolobium cyclocarpum ont été examinés dans cette revue. Enterolobium cyclocarpum est riche en : protéines brutes (10,40 dans les graines à 22,50 dans les feuilles), fibres brutes (3,10 dans les feuilles à 63,50 dans les graines), extrait d'éther (2,21 à 11,00 dans les feuilles), cendres (4,40 - 11,80), extrait sans azote (51.40 – 70.04), fibre au détergent neutre (51.4 – 63.94) et fibre au détergent acide (31.90 – 42.99). Les variations de valeurs peuvent être attribuées au type de sol, aux conditions climatiques, au stade de croissance et aux méthodes d'analyse. Les feuilles, les graines de gousses et les fruits d'Enterolobium cyclocarpum sont riches en macro-minéraux (calcium, phosphore, magnésium et potassium et sodium), en micro-minéraux (zinc, manganèse, cuivre et fer) et en vitamines (vitamines A, C, D et E) et certains sont présents dans la plage nécessaire aux fonctions physiologiques normales des ruminants. Les métabolites secondaires présents dans Enterolobium cyclocarpum en quantités variables sont les tanins, les saponines, l'oxalate, le phytate, l'acide cyanhydrique, les inhibiteurs de la trypsine et les alcaloïdes. Enterolobium cyclocarpum a été identifié comme la plante la plus toxique, les fruits étant les plus toxiques pouvant provoquer une photosensibilisation. Les méthodes de conservation telles que le grillage, l'ensilage et le séchage au soleil les ont considérablement réduits à des niveaux bénéfiques et tolérables. Il a été rapporté que ces métabolites tels que les saponines réduisaient le nombre de protozoaires à court terme (12 à 14 jours) et favorisaient également une production modérée de méthane. L'acceptabilité d'Enterolobium cyclocarpum par les ruminants dépend des types de fourrages offerts et de l'expérience antérieure, tandis qu'une digestibilité faible à modérée a été signalée in vitro et in vivo. Selon les méthodes de transformation ou de conservation et les niveaux d'inclusion dans les régimes alimentaires, Enterolobium cyclocarpum n'a aucun effet délétère sur les performances de croissance et les caractéristiques de la carcasse des ruminants.

Le protéasome est la principale machinerie de dégradation des protéines pour toutes les cellules eucaryotes. Il est en effet impliqué dans une multitude de fonctions physiologiques. Ce rôle central dans l’homéostasie des protéines en fait une cible attractive pour des interventions thérapeutiques variées, des aberrations ayant été observées dans beaucoup de pathologies humaines. Le protéasome constitutif 26S (2,4 MDa) est formé de la particule catalytique 20S qui peut s’associer à une ou deux particules régulatrices 19S. Des analyses structurales remarquables ont permis de comprendre le fonctionnement de ce complexe multicatalytique et la régulation de la dégradation des protéines dépendant de l’ATP et de l’ubiquitine. Des changements conformationnels coordonnés de la particule régulatrice 19S permettent de coupler l’hydrolyse de l’ATP à la translocation du substrat protéique et de réguler l’ouverture du pore de la particule catalytique afin d’initier la dégradation itérative des protéines par les trois types de sites actifs. Une très grande variété d’inhibiteurs de ces activités a été découverte, qu’ils soient synthétiques ou d’origine naturelle, avec un premier succès en 2003 avec le bortezomib utilisé dans le traitement du myélome multiple, puis du lymphome du manteau. Une seconde génération d’inhibiteurs (carfilzomib et ixazomib) est employée en clinique. L’immunoprotéasome, distinct du protéasome constitutif et exprimé de manière prédominante dans les cellules immunitaires, se substitue au protéasome constitutif après induction par l’INF-γ et le TNF-α. Il devient actuellement une cible thérapeutique majeure pour traiter des cancers, des désordres auto-immuns et des troubles neurologiques à l’aide d’inhibiteurs spécifiques. Les protéasomes de certains microorganismes retiennent également l’attention en vue du développement d’inhibiteurs à visée thérapeutique. Enfin, l’activation du protéasome est une nouvelle approche pouvant aboutir au traitement des désordres protéotoxiques comme les neurodégénérescences.

L’immunothérapie représente une avancée récente et importante en cancérologie. Les inhibiteurs de checkpoints immunitaires, ciblant les protéines PD-1, PD-L1 et CTLA-4, sont les thérapies les plus prometteuses et sont utilisés dans la prise en charge de plusieurs cancers. Les toxicités associées à ces traitements sont généralement moins fréquentes et moins graves que celles associées aux chimiothérapies et à la plupart des thérapies ciblées. Cependant, il existe un certain nombre de toxicités spécifiques de ce type de traitement, qui peuvent parfois être sévères et dont les plus fréquentes sont les toxicités pulmonaire, digestive, endocrinienne et cutanée. Dans cette mise au point, nous reviendrons sur la fréquence, le mécanisme et les principes de traitement des différentes toxicités sévères associées à l’immunothérapie.

Huit variétés de sésame (EF153, EF147, LC162, LC164, HB168, 32-15, 38-1-7 et Birkan) qui, selon le Centre d’Étude Régional pour l’Amélioration de l’Adaptation à la Sécheresse (CERAAS), sont les mieux appréciées sur le plan agro-morphologique, ont fait l’objet de cette étude. Les teneurs en protéines, en matières grasses et en éléments minéraux de chacune d’elles ont été déterminées. L’étude des éléments minéraux a porté sur le calcium, le phosphore, le magnésium, le fer et le zinc. Les résultats ont montré que, pour les huit variétés de sésame étudiées, les teneurs en protéines varient de 22,59 % à 29,37 % tandis que celles en matières grasses s’établissent dans une fourchette de 48,65 % à 52,45 %. L’étude montre aussi que toutes les variétés sont riches en éléments minéraux. Cependant, le calcium demeure l’élément le plus important dans toutes les variétés étudiées, suivi du phosphore, du magnésium, du fer et du zinc. Les meilleures teneurs minérales obtenues, pour tous les minéraux étudiés, sont avec la variété 38-1-7 : magnésium 455,04 mg/100 g ; phosphore 711,17 mg/100 g ; calcium 973,22 mg/100 g de ; fer 10,86 mg/100 g et le zinc 7,88 mg/100 g. L’étude statistique des teneurs en protéines, en matières grasses et en composition minérale des variétés a permis d’identifier trois variétés plus appréciées, mais aussi d’indiquer leurs domaines potentiels d’utilisation. Ainsi, les variétés LC162 et 38-1-7 pourraient être utilisées respectivement comme additifs en protéines et en éléments minéraux dans les aliments destinés aux enfants. Quant à la variété EF147, elle pourrait être recommandée pour la consommation d’huile.

Cette étude avait pour objet d'évaluer les variations des concentrations plasmatiques de zinc, cuivre, calcium, magnésium, phosphate inorganique, protéines totales, albumine et globuline, de la sidérémie, ainsi que la capacité de fixation du fer chez des moutons infectés par Trypanosoma congolense. Les résultats ont montré que l'infection n'avait pas d'effet significatif sur les concentrations plasmatiques de zinc, cuivre, calcium, magnésium et phosphate inorganique. Les sidérémies des animaux infectés étaient plus élevées que celles des animaux témoins, mais pas de manière significative. Les animaux infectés développèrent de l'hypoalbuminémie et de l'hyperglobulinémie, alors que les variations en protéines totales n'étaient pas significatives. La pertinence de ces variations quant au mécanisme pathogénique de l'infection à Trypanosoma congolense est discutée.

Les points de contrôle du système immunitaire sont des systèmes moléculaires qui complètent les processus déclenchés par la reconnaissance antigénique en contrôlant l’inhibition ou l’activation des lymphocytes et des cellules myéloïdes, notamment celle des lymphocytes T régulateurs (Treg), permettant ainsi de combiner réponses immunes et maintien de la tolérance au soi. En cancérologie, l’inhibition de points de contrôle inhibiteurs vise à amplifier les réponses immunitaires existantes dirigées contre les tumeurs. Parmi ces points de contrôle inhibiteurs, dont des antagonistes sont en utilisation clinique, se trouvent CTLA-4 (cytolytic T-lymphocyte-associated antigen 4 ou CD152), PD-1 (programmed cell death 1, ou CD279), PD-L1 (programmed cell death-ligand 1, ou CD274), LAG-3 (Lymphocyte-activation gene 3, ou CD223), TIM3 (T-cell immunoglobulin and mucin-domain containing-3), TIGIT (T cell immunoreceptor with Ig and ITIM domains), VISTA (V-domain Ig suppressor of T cell activation), ou B7/H3 (ou CD276). La stimulation de points de contrôle activateurs tels que les molécules de co-activation CD28, CD137 (aussi appelé 4-1BB), OX40 [aussi appelé tumor necrosis factor receptor superfamily, member 4 (TNFRSF4)], GITR (Glucocorticoid-induced tumor necrosis factor receptor family-related protein) ou CD40, est également testée en cancérologie, le plus souvent en combinaison avec un antagoniste de point de contrôle inhibiteur. Dans les maladies auto-immunes et inflammatoires, des antagonistes de points de contrôle activateurs (CD28, CD40) et des agonistes de points de contrôle inhibiteurs (LAG-3) sont également à l’essai. Dans cette revue, nous mettons l’accent sur certains modulateurs de points de contrôle pour lesquels le mécanisme d’action a été particulièrement étudié. Cette description ne pouvant être exhaustive, nous avons regroupé dans le Tableau I l’ensemble des anticorps monoclonaux (AcM) ou protéines recombinantes en usage clinique à notre connaissance, modulant l’action d’un point de contrôle du système immunitaire.

Les neurostéroïdes constituent une famille de molécules synthétisées par le cerveau, représentée par les hormones stéroïdes elles-mêmes, mais également par certains de leurs précurseurs et métabolites. Ils ont des propriétés neuroactives en stimulant des voies de signalisation non génomiques, spécifiques des neurones. Trois types de neurostéroïdes ont été identifiés selon les voies qu’ils activent, à savoir (i) les neurostéroïdes inhibiteurs, (ii) les neurostéroïdes excitateurs et (iii) les neurostéroïdes microtubulaires. Les neurostéroïdes inhibiteurs activent les récepteurs ionotropiques GABA-A, tandis que les neurostéroïdes excitateurs inhibent les courants GABAergiques et stimulent la neurotransmission glutamatergique (soit directement en activant les récepteurs NMDA, soit indirectement via la stimulation des récepteurs sigma-1). Enfin, les neurostéroïdes microtubulaires sont capables de se lier aux protéines associées aux microtubules, comme MAP2, pour favoriser la croissance des microtubules, et in fine la plasticité neuronale. En regard de leurs actions pharmacologiques, certains neurostéroïdes ont fait l’objet d’études cliniques pour le traitement de maladies psychiatriques. C’est le cas de l’alloprégnanolone, le principal neurostéroïde inhibiteur, qui a montré une efficacité dans le traitement de la dépression du post-partum et de l’anxiété. Contrairement à leurs dérivés sulfatés qui n’ont jamais été testés en clinique, la DHEA (déhydroépiandrostérone) et la prégnénolone ont montré des effets antidépresseurs et antipsychotiques. Cependant, la surproduction éventuelle d’hormones provoquée par leur métabolisation a conduit à développer des dérivés de synthèse non métabolisables. C’est le cas du composé MAP4343, un dérivé de la prégnénolone, qui a montré des effets de type antidépresseur dans différents modèles animaux. Il fait actuellement l’objet d’un développement clinique pour le traitement de la dépression.

L’endoplasmic reticulum aminopeptidase 1 (ERAP1) est une métalloprotéase à zinc de la famille M1, impliquée dans le processing des antigènes. Avec l’aminopeptidase homologueERAP2, elle intervient dans le clivage de l’extrémité N-terminale des peptides précurseurs afin de générer des épitopes matures et prêts à être chargés sur les molécules du complexe majeur d’histocompatibilité de classe I (CMH-I), induisant finalement la réponse immune cellulaire. La modulation d’ERAP1 par des petites molécules pour des applications thérapeutiques potentielles dans les maladies auto-immunes et l’immuno-oncologie est actuellement au centre d’efforts importants de recherche. L’inhibition sélective d’ERAP1 est un challenge en raison de la grande similarité structurale des protéines de la famille de M1-aminopeptidases. Il est donc impératif d’identifier et d’optimiser de nouveaux squelettes chimiques capables de moduler sélectivementERAP1.Dans la première partie de cette thèse, nous avons identifié et optimisé des inhibiteurs d’ERAP1par la KTGS (Kinetic Target-Guided Synthesis). La KTGS est une stratégie de synthèse des ligands guidée par les protéines elles-mêmes. Une librairie de 250 alcynes variés a été utilisée en combinaison (chimie "click") avec 13 porteurs d’une fonction azoture hydroxamate. ERAP1 a catalysé la synthèse de triazoles ciblant le site catalytique et les ligands assemblés ont été détectés par spectrométrie de masse. Nous avons identifié 18 « hits » présentant une inhibition micromolaire dose-dépendante de hERAP1. Des études de relation structure-activité ont permis de concevoir des analogues dont 3 inhibiteurs sont plus puissants (IC50 < 10 μM) que le hit initial.La deuxième approche a consisté en un criblage biochimique d’une librairie de fragments(∼3000 composés) sur hERAP1 (FBDD). Le FBDD permet d’identifier des composés de masse moléculaire faible qui peuvent ensuite être optimisés pour se lier plus efficacement aux poches protéiques. Après avoir appliqué divers filtres (confirmation de la dose-réponse, LE, LLE,disponibilité commerciale, accessibilité synthétique et potentiel de dérivatisation), nous avons sélectionné 13 chimiotypes (hits) qui ont été explorés et optimisés par « fragment growing ». Une série chimique dérivée de l’acide 2-thiénylacétique a été priorisée et des études de docking moléculaire ont permis de proposer un mode de liaison des analogues à hERAP1
Endoplasmic reticulum aminopeptidase 1 (ERAP1) is a zinc-metalloprotease of the M1-family, implicated in the antigen processing and presentation pathway. Together with the highly homologous isoform ERAP2, they mediate the N-terminus trimming of peptide precursors in order to generate mature antigenic epitopes ready for loading upon major histocompatibility complex class I (MHC-I) molecules, ultimately eliciting T-cytotoxic cellular responses. Modulation ofERAP1 and putative therapeutic applications in autoimmune disorders and immune-oncology have been in the center of recent efforts to develop small molecules able to fine-tune immune dysregulation. Targeted and controlled inhibition of ERAP1 constitutes a challenging task because of the high structural similarity and broad substrate specificity within the M1-aminopeptidase subfamily. Therefore, the identification and optimization of potent and novel chemical scaffolds for selective modulation of ERAP1 is imperative. In the first part of the following PhD thesis we present and discuss the identification and development of ERAP1 inhibitors through kinetic target-guided synthesis (KTGS). KTGS is a protein-templated strategy able to provide potent hits against druggable targets. A library of 250diverse alkynes was used in combination (in situ “click” chemistry) with 13 in-house synthesized hydroxamate azide warheads. ERAP1 catalyzed the equilibrium-driven synthesis of 1,4- or 1,5-disubstituted hydroxamic acid triazole mixtures targeting the catalytic site and the assembled ligands were detected by mass-spectrometry. We successfully identified 18 hits displaying a dose dependent inhibition of hERAP1 at low micromolar range. These are appealing starting points for further hit-to-lead optimization and SAR studies leading to 3 inhibitors of improved potency (IC50< 10 μM). The second approach involved a fragment-based biochemical screening of a large in-house and commercial library (∼3000 fragment entries) against hERAP1. Fragment-based methods can identify low-molecular weight hits that can be optimized to bind into a small protein region more efficiently. After applying various filters (dose-response confirmation, LE, LLE, commercial availability, synthetic feasibility and derivatization potential) we selected 13 confirmed chemotypes (hits) that were further explored and optimized by fragment-growing efforts. One chemical series (2-thienylacetic acid) was prioritized and supplementary in silico docking studies were performed (catalytic and allosteric sites) to visualize the binding mode of the developed analogues

ERAP1, ERAP2 et IRAP sont trois zinc metalloprotéases de la famille M1, impliquées dans divers processus biochimiques. Parmi leurs fonctions, le rôle des ERAPs et d'IRAP dans la présentation antigénique est particulièrement intéressant. En clivant les précuseurs en N-terminal, elles génèrent des peptides antigéniques de longueur appropriée pour être compléxés avec les molécules de CMH de classe I, régulant ainsi la réponse immunitaire. Des études génétiques ont établi un lien entre les niveaux d'expression et les mutations de ces enzymes avec des maladies auto-immunes (MHC-Iopathies), des infections virales ou bactériennes, ainsi que le cancer. Par conséquent, le développement d'inhibiteurs sélectifs de ces enzymes pourrait offrir de nouveaux traitements dans ces pathologies.Il existe plusieurs groupes capables de se lier au zinc, tels que les acides carboxyliques, les benzamides, les thiols et les acides hydroxamiques. Les inhibiteurs à base d'acides hydroxamiques présentés dans ce travail sont inspirés d'un inhibiteur dePfAM1, métalloprotéase plasmodiale de la famille M1. A partir de ces inhibiteurs,plusieurs inhibiteurs micromolaires des ERAPs ont été obtenus et optimisés pour donner des inhibiteurs puissants d’ERAP1 et/ou IRAP. Ces composés optimisés ont servi de point de départ pour cette thèse visant à concevoir, à synthétiser et caractériser biologiquement des inhibiteurs sélectifs d'ERAP1 et/ou d'IRAP. Dans cette thèse, trois séries d'inhibiteurs ont été particulièrement étudiées. Parmi les molécules, un inhibiteur nanomolaire et sélectif d'IRAP a été obtenu, ainsi que plusieurs inhibiteurs sub-micromolaires pour ERAP1 et IRAP. Certains de ces inhibiteurs ont également démontré une efficacité dans la présentation croisée des antigènes en test cellulaire
ERAP1, ERAP2, and IRAP are three zinC-containing M1 family enzymes involved invarious biochemical processes in the human body. Among their functions, the role of ERAPs and IRAP in antigen processing is particulary interesting. By cleaving precursors at the N-terminus, ERAP1, ERAP2, and IRAP generate antigens of proper length to form complexes with MHC-I molecules, therefore regulating the immune response. Genetic studies have linked the expression levels and mutations to autoimmune disease (MHC-Iopathies), infectious diseases as well as cancer. Therefore, developing selective inhibitors of these enzymes may provide new clinical treatments for these diseases. There are multiple zinC-binding groups available, such as carboxylic acids,benzamides, thiols, and hydroxamic acids. The hydroxamic acid-based inhibitors of this work was inspired by inhibitors of PfAM1, a plasmodial metalloprotease of the M1 family. Initial pharmacomodulation allowed to obtain micromolar inhibitors of ERAPs. These hit compounds were further optimized, resulting in several potent inhibitors of ERAP1 and/or IRAP. These compounds serve as the starting point for this thesis, to design, synthesize and characterize biologically selective ERAP1 and/or IRAP inhibitors. In the thesis, three series of small molecule inhibitors were developed and synthesized. Docking was used to propose new structures and to rationalize the activity and selectivity of the inhibitors. Among these compounds, a nano-molar selective IRAP inhibitor was identified, along with several sub-micromolar inhibitors for both ERAP1 and IRAP. Some of these inhibitors also demonstrated potency in a cellular antigen cross-presentation assay

Le thème central de cette thèse est la conception et la synthèse de diverses familles de glyconanostructure « multivalentes » en tant qu’inhibiteurs potentiels des glycosyltransferases et glycosylhydrolases. Nous nous sommes intéressés en particulier aux N cétyl-galactosaminetransférases (ppGalNAcTs) à cause de leurs rôles dans la biosynthèse des O-glycanes (mucines). Une bibliothèque de macromolécules « multivalentes » a été conçue à partir de leur mode d’action supposé. Les nanostructures ciblés comportent une grande variété de charpentes (des fullerènes, des nanodiamants, de diamants dopés au bore, des polymères,…) et des différents mimes de glycanes/iminosucres. De nouvelles stratégies utilisant des réactions dominos ont été mises en œuvre pour obtenir les partenaires iminosucres. Chacun de ces divers composants a été fonctionnalisé avec un groupement azoture ou alcyne, et par la suite les différents fragments ont été couplés entre eux par la réaction de cycloaddition 1,3 dipolaire. Plusieurs des glyconanostructures de la bibliothèque ciblée ont été obtenus. La réussite de la synthèse de ces nouvelles composé multivalents a permis d’étudier comment l’interaction faible typiquement observée entre un glycane et son récepteur protéine se manifeste dans le cas, peu étudié, des protéines catalytiques comme les ppGalNAcTs. Le type de glyconanostructures synthétisé dans cette thèse présente un potentiel énorme en tant qu’outil dans le domaine de la « glycomique » qui connaît un grand intérêt aujourd’hui
The central theme of this thesis is the design and synthesis of diverse family of “multivalent” glyconanostructures as potential inhibitors of glycosyltransferases and glycosylhydrolases. A special emphasis is placed on ppGalNAcTs because of their role in the biosynthesis of O-glycans (mucins). A library of multivalent macromolecules has been targeted based on the supposed mode-of-action of these enzymes. The targeted glycostructures are comprised of various scaffolds (fullerenes, nanodiamonds, boron-doped diamonds, polymers…) and various glycan mimics/iminosugars. New strategies based on dominos reactions have been developed to obtain the iminosugar components. Each of the various fragments have been functionalised with either azido or alkyne groups and then combined employing a 1,3 dipolar cycloaddition reaction. Several members of the targeted glyconanostructure library have been obtained. The successful synthesis of these new glyconano sructures has allowed to probe how weak interactions typically observed between glycans and their biological receptors manifest themselves in the case of little-studied catalytic proteins such as the ppGalNAcTs. The types of glyconanostructures synthesized in this work have great potential as tools in the domain of glycomics which is attracting a good deal of attention at the present time

L'activation constitutive des protéines STAT5A et STAT5B, retrouvée dans de nombreux cas d'hémopathies malignes et de tumeurs solides, entraîne une forte transcription de gènes prolifératifs et anti-apoptotiques, contribuant au développement tumoral. Ces protéines représentent donc des cibles prometteuses pour de nouveaux traitements anticancéreux. De plus, la recherche d'inhibiteurs des protéines STAT5 est importante car les traitements actuels contre les leucémies sont peu spécifiques, entraînant des effets secondaires. Ainsi, ce projet vise à sélectionner des molécules capables d'inhiber l'activité des protéines STAT5 à partir d'une banque peptidique exprimée sur bactériophage (phage-display). Les premiers travaux ont consisté à produire et à purifier la protéine recombinante STAT5B. La recherche de peptides interagissant avec la protéine recombinante cible a ensuite été réalisée par une procédure de sélection par affinité, conduisant à l'identification de deux séquences peptidiques différentes (PepA et PepM) interagissant avec la protéine lorsqu'elles sont présentées sur phage. L'affinité des peptides sous forme soluble a ensuite été mesurée par Biacore (technologie SPR). Ces résultats montrent que le peptide PepM présente une forte affinité pour STAT5B de l'ordre du nanomolaire. Des expériences de pull-down également montrent que PepM interagit avec la protéine STAT5 lorsqu'elle est sous forme active. Enfin, après avoir confirmé le succès de l'internalisation du peptide dans différentes lignées cellulaires, les résultats préliminaires montrent que cette molécule diminue la viabilité de cellules cancéreuses lorsqu'elles dépendent de l'activité des protéines STAT5
Constitutive activation of STAT5 proteins has been demonstrated in numerous cases of malignant hemopathies and solid tumors. This phenomenon results in enhanced transcription of proliferative and anti-apoptotic genes, contributing to cancer development. Consequently, STAT5 proteins are attractive targets for innovative anticancer therapy. Developing STAT5 direct inhibitors is all the more important that current treatment against leukemias are few specific and cause secondary effects. This project aims at selecting STAT5 inhibiting molecules from a peptide library expressed on bacteriophage surface (phage display technology). First, recombinant STAT5B protein was produced, purified and used as a target during affinity-based selection. After a two-step selection, two peptides (PepA and PepM) were identified. The affinity of the two soluble peptides was measured by Biacore (Surface Plasmon Resonance technology) : PepM shows an nanomolar affinity towards STAT5B recombinant protein. This peptide interacts also with active STAT5 protein as demonstrated by pull down experiments. Finally, PepM effects on different cell lines were studied. This peptide penetrates in cells and preliminary results show that PepM diminishes STAT5 dependent cell viability

La synthese de phenolamides definis comme inhibiteurs potentiels de la cinnamyl alcool deshydrogenase cadh (ec1. 1. 1. 2) ainsi que celle des analogues structuraux de ces phenolamides a ete entreprise afin de determiner l'influence des differents parametres structuraux intervenant dans la reconnaissance par l'enzyme. Les phenol'amides et leurs analogues hydrocinnamides ont ete obtenus par action des amidures de lithium des amines considerees avec les acides parahydroxycinnamiques actives et proteges. A titre de comparaison des alcools et cetones ethyleniques correspondants ont ete synthetises. Pour modeliser les interactions entre le substrat et le site catalytique, la complexation des aldehydes cinnamiques et les phenolamides a ete etudiee par spectroscopie uv en presence de sels de zinc en milieu aprotique. Les resultats sont en accord avec un processus de complexation faisant intervenir les formes ml et m#2l dans le cas des aldehydes substrats et des hydrocinnamides. Les sites de complexation sont le carbonyle (ou la fonction amide) et les substituants phenoliques par effet de type "catechol". Pour les cinnamides le modele faisant intervenir les formes ml et ml#2 est propose. La mise en evidence d'effets bathochromes importants est en faveur de la participation de complexes delocalises de structure quinonique. Ces resultats sont a rapprocher des tests biologiques effectues "in vitro" sur la cadh

Si les hétérocycles ont depuis longtemps des applications biologiques et technologiques variées, les rôles essentiels des sucres pour le Vivant en général ont récemment suscité l’étude d’analogues variés ou glycomimétiques, comme abordé lors de la présente thèse co-dirigée : SYNTHESE DE GLYCOHETEROCYCLES INHIBITEURS DE LA GLYCOGENE PHOSPHORYLASE ET DE PROTEINE KINASES. Le premier chapitre décrit une étude utilisant des acrylates et cinnamates osidiques dans des cycloadditions 1,3-dipolaires impliquant le triméthylsilyldiazométhane ou des oxydes de nitrile. Cette étude a montré des stéréoinductions modestes qui ont été améliorées en utilisant un oxyde de nitrile chiral. Le chapitre 2 concerne les cycloadditions 1,3-dipolaires entre divers oxydes de nitrile et des exo-glucals, une hydroximo-lactone ou le cyanure de -D-glucopyranosyle benzoylé. Le chapitre 3 expose la synthèse de 3-C-glucosyl-1,2,4-oxadiazoles obtenus par conversion de cyanures de -D-glucopyranosyle en amidoximes, suivie de O-acylation et cyclisation thermique. Les glycomimétiques ont été testés comme inhibiteurs de la glycogène phosphorylase (GP) et de protéines kinases (PK). Le meilleur inhibiteur de GP est une glucosyl-spiro-isoxazoline à substituant 2-naphthyle (Ki : 630 nM). Les 3-, et surtout les 5-C-glucosyl-1,2,4-oxadiazoles inhibent la GP comme l’indique leurs Ki (respectivement 26,2 et 2,4 M pour les analogues à substituant 2-naphthyl). Quelques composés inhibent aussi certaines PK
While heterocyclic compounds have found early wide applications because if their broad spectrum of bioactivities, the development of Glycosciences has shown the importance of carbohydrates for Life, and the crucial roles they exert for the normal development of living organisms, or their control based on glycomimics. These reasons explain the topic of this thesis : SYNTHESIS OF GLYCOHETEROCYCLES AS INHIBITORS OF GLYCOGEN PHOSPHORYLASE AND PROTEIN KINASES. The first chapter describes 1,3-dipolar cycloadditions reactions between sugar-based acrylates and cinnamates and such dipoles as trimethylsilyldiazomethane and nitrile oxides. Modest stereoinductions were observed, which were enhanced by using chiral dipoles. Chapter 2 is devoted to cycloadditions between several nitrile oxides and exo-glucals, one hydroximo-lactone or benzoylated -D-glucopyranosyl cyanide. Chapter 3 concerns synthetic routes toward 3-C-glucosyl-1,2,4-oxadiazoles obtained when -D-glucopyranosyl cyanides were converted into amidoximes, then reacted by O-acylation followed by thermal cyclization. The prepared glycomimics were tested as glycogen phosphorylase (GP) and protein kinases (PK) inhibitors. The best GP inhibitor was a glucosyl-spiro-isoxazoline with a 2-naphthyl substituent (Ki : 630 nM). The 5-C-glucosyl-1,2,4-oxadiazoles were better inhibors of GP as compared to their 3-C-glucosyl analogs, as indicated by their Ki (respectively 2,4 and 26,2 M for molecules with a 2-naphthyl substituent). Some compounds inhibited also various PK

Les protéines à domaine PDZ, en très grand nombre dans le génome humain, sont impliquées dans des interactions protéine-protéine. Elles participent ainsi à véhiculer des signaux à l'origine de différentes pathologies (cancer, douleur....). L'interruption de l'interaction entre la protéine à domaine PDZ, PSD-95, et le récepteur de la sérotonine, 5-HT2A, entraîne une réduction de l'hyperalgie chez le rat neuropathique. Le développement de molécules capables d'inhiber cette interaction pourrait donc conduire à une nouvelle classe d'antalgiques.Nous avons réalisé, au cours de ces travaux, la synthèse de trois générations de ligands, comportant un noyau indolique, capables d'interagir avec le site S0, site très conservé des protéines à domaines PDZ. Dans un premier temps, nous avons préparé 15 biligands possédant un noyau indolique polysubstitué lié, via un espaceur de longueur variable (2 à 6 atomes de carbone), à différents acides aminés, dans le but d'interagir avec le site S1, montrant beaucoup de diversité en fonction du domaine. Nous avons ensuite, après une étude de relation structure/activité, développé deux autres générations d'indoles polysubstitués présentant notamment des substituants hydrophobes en position 5.Nous avons montré, par RMN HSQC 1H/15N et chromatographie d'affinité, que deux de ces composés sont des inhibiteurs de l'interaction PSD-95/5-HT2A et présentent de fortes interactions avec le site S0 de PSD-95. Ces molécules présentent également des propriétés antalgiques particulièrement intéressantes in vivo. Nous avons également déterminé, par RMN NOESY, la structure du complexe protéine/ligand pour ces deux composés. L'orientation d'une de ces molécules dans le site de la protéine nous permet d'envisager le développement d'une nouvelle génération d'indoles polysubstitués, pouvant interagir avec le site S1 de la protéine et permettant ainsi d'obtenir des inhibiteurs sélectifs de l'interaction PSD-95/5-HT2A.

Nous avons étudié 2 protéines kinases : GSK-3 et Polo. La "Glycogen Synthase Kinase-3" intervient dans divers processus cellulaires. Nous avons démontré que GSK-3 peut être purifiée par chromatographie d'affinité sur axine fixée sur des billes de séraphose. Nous avons cloné le gène d'une protéine homologue de GSK-3 humaine chez le parasite responsable du paludisme. PfGSK-3 est localisée au niveau de la membrane plasmique de l'érythrocyte et à l'intérieur du parasite. L'utilisation de PfGSK-3 comme cible devrait permettre la découverte d'inhibiteurs sélectifs dont les effets thérapeutiques potentiels seront évalués. Polo intervient à différents niveaux de la régulation cellulaire. Le clonage d'une partie de l'ADNc de Polo d'oursin (Plu1) a permis la synthèse d'anticorps spécifiques. L'immunoprécipitation de la protéine Plu1 au cours des premières divisions d'embryon d'oursin a révélé que Plu1 se lie à différentes protéines au cours du cycle dont l'identité reste à confirmer.