Synthesis and characterisation of template-directed combinatorial surface assembly for protein-protein interactions mimics
Synthèse et caractérisation de mimes de surfaces d'interaction protéine-protéine par voie d'assemblage combinatoire sur châssis spatialement adressable
Résumé
Targeting the protein-protein interaction surfaces to obtain inhibitors remains one of the most challenging area of the last decade. In that way, we designed and studied a new bi-functional synthetic template named RAFT. The core of the template is composed of a cyclic decapeptide scaffold presenting two distinct adressable domains. These allow the spatial separation of both functions of the template and prevent the molecules from the lower face to interfere with the targeting functions. In order to aim at the protein surfaces, a combinatorial assembly of four peptides on the upper face of the RAFT have been done. Thus, one can get all the possible surface combinations enabling an efficient targeting of the protein surfaces. The multiple presentation of peptides on the template was achieved through a convergent synthesis using efficient chimioselective oxime ligations. Concerning the substituents of the RAFT, four linear and four cyclic peptides, constraints by disulfide bridges, have been synthesized. The last present globally the same sequences except for two positions where the incorporation of different residues (Lys, Asp, Phe, Ser) confer different properties (charge, nature...). The use of those substituents have been done for distinct purposes : (i) the formation of GnRH-receptor mimetics and (ii) a more general targeting of protein surfaces. The total characterisation of the libraries was done using HPLC and LC-MS methods. Finally, the first biological evaluations on on several targets (GnRH, avidine, SHC-Grb2 interface) of those libraries gave encouraging results.
Le développement de molécules ciblant les surfaces d'interaction protéine-protéine constitue l'un des enjeux majeurs de la recherche scientifique académique et des industries pharmaceutiques de cette dernière décennie. A ces fins, nos travaux ont été consacrés à la conception, à la synthèse et à la caractérisation de nouveaux mimes de surfaces sur châssis. Le squelette de ce dernier est un cyclodécapeptide RAFT, pouvant présenter deux surfaces d'adressage indépendantes. La fonction de ciblage est assurée par la présentation de quatre peptides greffés par voie d'assemblage combinatoire sur la face supérieure du RAFT. De cette manière, il sera possible d'obtenir toutes les combinaisons de surfaces à partir des éléments constitutifs permettant un ciblage efficace des surfaces protéiques. L'architecture à présentation multiple a été synthétisée de manière convergente par formation hautement chimiosélective de liens éthers d'oximes, stables in vitro et in vivo. Nous avons synthétisé des substrats linéaires présentant certains motifs identiques ainsi que des substrats cycliques, contraints par la présence d'une liaison dissulfure, de séquences globalement identiques mis à part en deux positions où l'incorporation de résidus (Lys, Asp, Phe, Ser) leur confère des propriétés diverses (charges, natures...). L'utilisation de ces éléments s'inscrit dans deux approches de ciblage distinctes à savoir la réalisation de mimes de la surface de reconnaissance de l'hormone GnRH et la réalisation de surfaces pour un ciblage plus général de surfaces protéiques. L'utilisation des méthodes CLHP et LC-MS pour l'analyse des banques de produits obtenues a permis leur totale caractérisation. Enfin, la réalisation des premières évaluations biologiques sur ces mélanges vis-à-vis de plusieurs cibles (hormone GnRH, avidine, interface SHC-Grb2) a donné des résultats encourageants.