Études structurales et fonctionnelles de la NAD Kinase 1 de Listeria monocytogènes : vers une conception rationnelle de ligands utilisant une approche par fragment

Structural and functional studies of NAD kinase 1 from Listeria monocytogènes : towards structure based drug design using fragment approach

• Auteur / Autrice : Guillaume Poncet-Montange
• Direction : Gilles Labesse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences du médicament
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Montpellier 1
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Montpellier I. UFR des sciences pharmaceutiques et biologiques (1968-2014)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Complexes récepteur-ligand

Phosphotransférases

Antibiotiques

Pharmacie -- Recherche

Listeria monocytogenes

Résumé

Dans le contexte du séquençage rapide des génomes et de la recherche d’antibiotiques, la caractérisation de nouvelles cibles thérapeutiques doit être rationalisée et accélérée. Le travail présenté a consisté à mettre en place des outils pour la détermination rapide de structures des ligands optimaux pour une cible. Nous avons allié la cristallographie des complexes avec de la chimie combinatoire focalisée. Une application a été faite sur les NAD kinases dont le clonage est récent. Les différentes structures d’une NAD kinase Gram(+), L. Monocytogenes, ont été déterminée en présence de son substrat (NAD+), de son produit (NADP+), d’ATP seul et de dérivés de l’adénosine. Ces complexes ont permis de mieux décrire le site actif de la protéine, d’apporter des précisions sur le mécanisme enzymatique, de révéler la formation d’un nouveau composé biologique de fonction inconnue (2’p-ATP) et de caractériser le premier complexe d’une NAD kinase avec un inhibiteur le di-(5’-thioadénosine).

The emergence of antibiotic resistance on the one hand, and the immense bulk of data produced by genome sequencing projects on the other, urge to rationalize and accelerate the search for new therapeutic targets. Thus, new methodologies need to be developed to speed up both the biochemical characterization and the determination of potential ligands. Here we used X-ray cristallography with focused combinatorial chemistry as an approach to efficiently determine inhibitors for the NAD kinases 1 from Listeria monocytogenes (NADK1Lm). We determined the high resolution crystallographic complex of NADK1Lm in its free state, and bound to several biological or artificial ligands. Our analysis allowed us 1) to characterize in detail the NAD binding site, 2) to improve the knowledge of the enzymatic mechanism 4) to discover a new nucleotide, the 2’phospho-ATP, with an unknow biological function and 4) to identify the first inhibitor for NADK1Lm, the di-(5’-thio-adenosine).