Synthèse chimique de protéines cycliques en phase solide – CyProt

La première partie de ce projet implique principalement de la synthèse organique dans le but de produire des dérivés dichalcogenoazepane et d'explorer leur réactivité en solution aqueuse. Parallèlement, nous avons affiné les tests biologiques (différents phenotypes cellulaires dépendant de la signalisation HGF/MET) en attendant les futures protéines cycliques à tester.

Nous avons préparé avec succès quatre dérivés de dichalcogénoazépanes qui présentent dans leur structure une fonction acide carboxylique leur permettant d'être greffés sur support solide. Ces composés servent de point d'ancrage pour le travail en phase solide et permettent à la fin du procédé de produire la structure cyclique par ligation intramoléculaire décrochante. Ces composés ont ensuite été insérés dans des séquences peptidiques de manière à étudier leur réactivité en solution. C'est un travail essentiel avant d'appliquer les protocoles en phase solide. Les peptides contenant le dérivé du SEA (S-S) dans leur structure ont permis de valider en solution les méthodologies de synthèse envisagées ultérieurement pour préparer sur support solide les protéines cycliques. L’extension d’un tel travail au dérivé disélénié (Se-Se) comme propose initialement dans le projet CyProt est plus complexe car l’insertion de sélénium entraine une modification notable de la réactivité conduisant à des réactions secondaires lors des ligations envisagées. Par contre et de façon très intéressante, les résultats obtenus à ce jour sur l'un des dérivés mixtes Se,S suggèrent qu'il pourrait constituer une alternative viable au dérivé disélénié, au vu de leur potential redox qui est proche des disélénures.

Malgré les problèmes liés à la chimie du sélénium qui ont conduit à une modification du dichalcogénoazépane employé, tous les éléments critiques sont maintenant en place pour développer la technologie sur support solide envisagé dans le projet CyProt.

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L'un des grands défis dans le développement des petites protéines thérapeutiques est l’introduction de modifications qui permettent d'augmenter leur temps de demi-vie dans les fluides biologiques, le rendement de production et de repliement. La cyclisation des peptides s’est fortement développée dans ce but aujourd'hui. Comparativement, la cyclisation de longs polypeptides ou des protéines reste encore peu exploitée car leur production par les systèmes vivants est complexe. Etant donné la forte croissance du marché des longs peptides et des protéines thérapeutiques, il est essentiel de concevoir des méthodes qui permettent la synthèse totale parallélisée d’analogues cycliques. L'objectif de ce projet est de développer un tel procédé par assemblage séquentiel de segments peptidiques purifiés et déprotégés. Ce procédé est conçu pour permettre une auto-purification des protéines cycliques. Le procédé sera automatisé en adaptant un synthétiseur multiple disponible commercialement. Il sera utilisé pour optimiser une protéine de moins de 100 acides aminés actuellement en développement à Lille pour sa capacité à mimer les propriétés régénératrices du facteur de croissance des hépatocytes (HGF), i.e; le ligand naturel du récepteur à tyrosine kinase MET. De tels agonistes puissants du récepteur MET ont un grand intérêt thérapeutique en médecine régénératrice, notamment pour prévenir l’hépatite fulminante, l'application thérapeutique qui est principalement visée dans ce projet.