Inhibiteurs de l'interaction VEGF/VEGFR : conception, synthèse et études structurales de peptides et peptidomimétiques mimes de structures secondaires

Inhibitors of the interaction VEGF/VEGFRs : design, synthesis, and structural studies of peptides and peptidomimetics mimicking secondary structures

• Auteur / Autrice : Lei Wang
• Direction : Michel Vidal
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Pharmacochimie
• Date : Soutenance le 24/11/2016
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Médicament, toxicologie, chimie, imageries (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Descartes (1970-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Synthèse et structure de molécules d'intérêt pharmacologique (Paris ; 1998-2018)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Daniel Brion
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Daniel Brion, Vincent Lisowski, Sylvain Broussy, François Clerc, Wang-Qing Liu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Daniel Brion, Vincent Lisowski

Mots clés

Mots clés contrôlés

Composés macrocycliques

Interactions protéine-protéine

Antagonistes

Peptides

Facteur de croissance des cellules endothéliales vasculaires

Néovascularisation

Mots clés libres

Angiogenèse

VEGF

VEGFR

Antagoniste

Peptide

Interaction protéine-protéine

Hélice alfa

Macrocycle

Angiogenesis

VEGF

VEGFR

Peptide

Inhibitors

Protein-protein interaction

Alfa helix

Macrocycle

Résumé

Les inhibiteurs de l'interaction VEGF/VEGFR empêchent l'angiogenèse tumorale provoquée par l'activation du VEGFR. Ils jouent un rôle important dans l'arsenal thérapeutique utilisé dans les traitements antitumoraux. Dans ce contexte, nous avons utilisé la méthode de « conception rationnelle » pour développer des antagonistes peptidiques du VEGFR1.Quatre axes de recherche ont été réalisés : 1) peptides modifiés en position C-terminale pour améliorer l'affinité d'un inhibiteur développé antérieurement ; 2) peptides conçus à partir de différents sites d'interaction de trois ligands duVEGFR1 ; 3) peptides mimant l'hélice alfa1 du VEGF, avec des modifications de séquences et la stabilisation de la conformation hélice alfa ; 4) peptides associés à partir de différents sites d'interaction du VEGF. La capacité de ces peptides à inhiber l'interaction VEGF/VEGFR1 a été évaluée par ELISA et RMN. L'effet anti-angiogénique de certains peptides ayant la meilleure affinité a été évalué par un test d'inhibition de la formation de microtubules dans des HUVEC. Une grande partie du travail a été également réalisée sur la stabilisation de la structure en hélice alfa de peptides par un nouveau macrocycle utilisant une stratégie de « remplacement de liaison hydrogène ». Nous avons effectué la conception, la synthèse et la caractérisation physico-chimique de ces peptides macrocycliques. Des études structurale par RMN, dichroïsme circulaire et modélisation moléculaire ont également été effectuées. Ce travail de thèse a non seulement enrichi la banque d'antagonistes du VEGFR, mais aussi les méthodes de stabilisation de la structure secondaire des peptides.

The PPIs of the VEGF/VEGFR interaction play an important role in the treatment of cancer. In this context, we rationallydesigned peptides antagonists of VEGFR1 based on the interaction of its different ligands. Four parts of research havebeen realized: 1) Design and synthesis of C-terminal modified cyclic peptides based on a known inhibitor of VEGFR1; 2) Synthesis and evaluation of peptides antagonists of VEGFR1 designed from its three ligands ; 3) Development ofVEGFR1 antagonists derived from the alfa1-helix of VEGF ; 4) Peptides antagonists mimicking simultaneously twointeraction sites of VEGF. The affinity of these peptides antagonists was studied by ELISA and NMR experiments. The most active peptides were evaluated by a tube formation inhibition assay in HUVEC for their anti-angiogenic activities. Another important part of this work was the development of a new "hydrogen bond surrogate" (HBS) macrocycle tostabilize the alfa helix structure of peptides. We have designed, synthesized and the characterized new macrocyclicpeptides, and carried out extensive structural studies by NMR, CD and molecular modeling. Therefore, the work of thisPhD thesis has resulted in the development of new peptide antagonists of VEGFR with anti-angiogenic effects, and newmethods to stabilize the alfa helical structure of peptides.