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Proteasome and immunoproteasome : therapeutic targets and involvement in the circadian modulation of carbonylated protein accumulation
No full textLe protéasome et l’immunoprotéasome possèdent trois activités catalytiques différentes et dégradent une grande variété de protéines. Leur rôle central dans de nombreux processus tels que le contrôle du cycle cellulaire et circadien, la régulation des voies de défense contre le stress font d’eux des cibles majeures dans le processus de vieillissement et dans le traitement des cancers. Aussi, le lien établi entre l'horloge circadienne et les défenses anti-oxydantes suggère que l'homéostasie redox des protéines et leur élimination par le protéasome soient modulées par l'horloge circadienne. L’étude d’inhibiteurs bivalents et non covalents du protéasome a montré que de cibler deux sites actifs à la fois permet d’augmenter l’efficacité et la sélectivité. Nous avons également effectué l'évaluation de la pénétration cellulaire de ces molécules à l’aide de sondes fluorescentes non covalentes conçues par le laboratoire. Nous avons montré que les activités peptidases du protéasome présentent une rythmicité circadienne en antiphase avec le taux de protéines carbonylées. L'expression circadienne de NRF2 et de l'activateur PA28 expliquerait cette stimulation de l'activité du protéasome. De plus, contrairement aux fibroblastes jeunes, aucune modulation circadienne du protéasome et du niveau de ROS n’a été mise en évidence dans les fibroblastes sénescents. Des résultats préliminaires de nos inhibiteurs sur le modèle cellulaire HEK293 synchronisé montrent que leur efficacité varie en fonction du rythme circadien et qu’elle est meilleure lorsque les activités du protéasome sont minimales. Ces résultats suggèrent que le protéasome puisse être une nouvelle cible pour la chronothérapie.Proteasome and immunoproteasome have three different catalytic activities, and degrade a wide variety of proteins. Their central role in many pathways such as control of cellular and circadian cycles, regulation of the defense pathways against stress make them major targets in the aging process and in the treatment of cancer. Also, the link between the circadian clock and antioxidant defenses suggests that the redox homeostasis of proteins and their removal by the proteasome could be modulated by the circadian clock.Studying non-covalent and bivalent proteasome inhibitors showed that targeting two active sites at the same time results in increasing their efficiency and selectivity. We also carried out the evaluation of the cell penetration of these molecules using non-covalent fluorescent probes designed in the laboratory.We have shown that the peptidase activities of proteasome exhibit circadian rhythmicity in antiphase with protein carbonyl intracellular content. The circadian expression of NRF2 and PA28 activator can explain this stimulation of proteasome activity. Moreover, in contrast to young fibroblasts, no circadian modulation of the proteasome and the level of ROS have been observed in senescent fibroblasts.Preliminary results obtained with our inhibitors on the synchronized HEK293 cell model suggest that their effectiveness varies depending on the circadian rhythm and they are more efficient when proteasome activities are minimal. These results suggest that the proteasome could be a new target for chronotherapy
Nouveaux inhibiteurs de la dimérisation de la protéase du VIH-1 (relations structure-activité, preuves mécanistiques et effets sur des protéases mutées)
No full textDeux nouvelles séries d inhibiteurs de la dimérisation de la protéase du VIH-1 qui ciblent le feuillet bêta antiparallèle formé par l interdigitation des extrémités N- et C-terminales de chaque monomère ont été développées : les pinces moléculaires et les lipopeptides. Des variations structurales ont permis d'augmenter leur stabilité métabolique des molécules et leur solubilité. Elles ont conduit au meilleur inhibiteur de la dimérisation (Kid = 0,3 nM). Par ailleurs, l'ultracentrifugation analytique et la RMN ont permis d'apporter des preuves directes de l existence d un complexe monomère-inhibiteur. Un modèle de ce complexe a été proposé par modélisation moléculaire. Des molécules des deux séries inhibent des protéases mutées similaires à celles observées chez des patients infectés multi-résistants. Nos molécules actives au niveau nanomolaire peuvent donc être le point de départ de nouvelles molécules thérapeutiques susceptibles de prendre le relais des antiprotéases actuelles.PARIS-BIUSJ-Thèses (751052125) / SudocPARIS-BIUSJ-Physique recherche (751052113) / SudocSudocFranceF
Conception et étude de modulateurs des activités du protéasome eucaryote (nouveaux concepts)
No full textPARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF
Développement d'inhibiteurs du protéasome à visée pharmacologique (élaboration rationnelle, criblages de collections de molécules et évaluation biologique sur des modèles cellulaires)
No full textLes protéasomes eucaryotes sont les enzymes multicatalytiques responsables majoritairement de l homéostasie cellulaire des protéines. Le développement d inhibiteurs spécifiques du protéasome est devenu un enjeu thérapeutique majeur dans plusieurs pathologies (cancers et myopathies). Le travail de thèse a porté sur l identification, la conception, l optimisation et les évaluations enzymatiques et cellulaires d inhibiteurs non covalents originaux du protéasome. Deux grandes stratégies ont été suivies pour développer des séries d inhibiteurs : (1) conception rationnelle, d une part, de dérivés linéaires mono- et bivalents du TMC-95A, un inhibiteur cyclique naturel, d autre part, de pseudopeptides fluorés ; (2) criblage in silico puis in vitro d une collection de molécules organiques qui a abouti à la découverte de nouveaux inhibiteurs entièrement non peptidiques comme les 1,2,4-oxadiazoles, optimisés ensuite par synthèse chimique. L inhibition des trois activités du protéasome a été détectée et quantifiée, puis le mécanisme d inhibition déterminé par des analyses cinétiques. L inhibition intracellulaire du protéasome a été démontrée ainsi que la sélectivité d action sur le protéasome. Cinq analogues linéaires du TMC-95A ont été co-cristallisés avec l enzyme eucaryote. Plusieurs inhibiteurs ont montré un effet favorable dans un modèle cellulaire de la myopathie des ceintures LGMD-2D alors que d autres ont eu un effet antiprolifératif et antimigratoire sur les cellules cancéreuses humaines. Cette thèse a donc permis d identifier des inhibiteurs non covalents originaux du protéasome, efficaces au niveau nanomolaire et présentant un potentiel pour un développement thérapeutiquePARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF
Développement d'inhibiteurs non covalents du protéasome eucaryote (conception, criblage et évaluation biologique dans le cadre de la physiopathologie musculaire)
No full textPARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF
Identification of a β1/β2-Specific Sulfonamide Proteasome Ligand by Crystallographic Screening
No full textProteasome inhibitors: recent advances and new perspectives in medicinal chemistry
No full textInternational audienceThe search for proteasome inhibitors began fifteen years ago. These inhibitors proved to be powerful tools for investigating many important cellular processes regulated by the ubiquitinproteasome pathway. Targeting the proteasome pathway can also lead to new treatments for disorders like cancer, muscular dystrophies, inflammation and immune diseases. This is already true for cancer; the FDA approved bortezomib, a potent proteasome inhibitor, for treating multiple myeloma in 2003, and mantle cell lymphoma in 2006. The chemical structures identified in some of the early proteasome inhibitors have led to the development of new anti-cancer drugs (CEP-18770, Carfilzomib, NPI-0052). All these molecules are covalent bonding inhibitors that react with the catalytic Thr1-O of the three types of active site. This review covers recent developments in medicinal chemistry of natural and synthetic proteasome inhibitors. Advances in non-covalent inhibitors that have no reactive group will be highlighted as they should minimize side-effects. New structures and new modes of action have been recently identified that open the door to new drug candidates for treating a range of diseases
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