Marquage par affinité de metalloproteinases de la matrice: de l'in vitro à l'in vivo

par Monika Kaminska

Projet de thèse en Chimie thérapeutique

Sous la direction de Laurent Devel.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué , en partenariat avec Service d'Ingénierie Moléculaire des Protéines (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    L'étude des protéines dans leur état natif demeure encore aujourd'hui particulièrement difficile à appréhender notamment en raison de la complexité de leurs interactions en milieu biologiques. Récemment une nouvelle approche de marquage par affinité permettant de lever en partie ces verrous a vu le jour. Cette approche appelée « traceless labeling » repose sur l'utilisation d'un ligand, dont la structure a été modifiée par un « linker immolable » lui même lié à un groupement rapporteur. Cette approche de marquage chimique s'est avéré particulièrement robuste en milieu biologique complexe puisqu'elle permet en une étape de modifier de façon covalente la protéine d'intérêt sans altérer l'intégrité de son site actif. L'objectif de ce projet est d'exploiter cette stratégie innovante dans le cadre de l'étude et le marquage des métallo protéases de la matrice extracellulaire (MMP) en conditions native. En s'appuyant sur la structure d'un inhibiteur de MMP validé dans plusieurs modèles animaux, nous avons effectuer la synthèse d'une nouvelle génération de sonde permettant la modification chimique de MMP sans stimuli extérieur. Ces sondes ont préalablement été évaluées in vitro puis dans des milieux de complexité croissante. Les sondes présentant les meilleurs profiles en terme de sélectivité seront également testées in vivo. L'identification de sondes permettant le marquage de MMP in vivo constituerait sans nul doute une avancée significative dans la détection des formes active de MMP et pourraient permettre non seulement de mieux appréhender les contraintes spatiotemporelles associées à l'activation de ces protéases in vivo, mais également de mieux comprendre le rôle de ces dernières dans un contexte pathologique donné.

  • Titre traduit

    Traceless affinity labelling of MMPs active forms: From in vitro to in vivo applications


  • Résumé

    The study of the protein functional states under native environments is still now day a challenging task because of the vast complexity of molecular interactions in biological systems. Recently, a new strategy named traceless affinity labelling was reported to address these issues. Characteristics of this approach are a one-step specific labelling process driven by molecular proximity between a target and its ligand, sufficient stability of the resulting covalent linkage in biological conditions, minor perturbation of the protein function and high selectivity toward the target protein in complex proteome and in vivo. The aim of this project is to develop the first generation of traceless probes able to label endogenous active forms of Matrix Metallo Proteinases, an unresolved issue without external stimuli. Inspired by the structures of MMP inhibitors developed by our group, a series of probes has been synthesized and fully characterized. After their in vitro and on cells evaluation, the best probes will be tested in mouse models implemented in the laboratory. Availability of the expected probes will open new avenue to investigate and reveal the complex regulation of MMP activity under different physio-phatological conditions