Stage M2 Chimie - Janvier 2020

DEVELOPPEMENT D’OUTILS ANALYTIQUES POUR LA DETECTION DES CIBLES THERAPEUTIQUES DES COMPOSES DE L’OR CHEZ LES PROTEINES

Positionnement du projet
Les espèces réactives de l’oxygène (ROS) sont générées chez le vivant en réponse à des stimuli endogènes et exogènes. Les systèmes vivants ont développé des mécanismes sophistiqués pour contrôler les niveaux basaux de ROS avec deux voies majeures hautement conservées basées sur la chimie redox du thiol du glutathion (GSH) et de la protéine Thioredoxin (Trx) (1). Malgré l’existence de ces systèmes, un déséquilibre de l’homéostasie ROS, appelée stress oxydatif, pourrait altérer de nombreuses fonctions biologiques favorisant ou aggravant des conditions pathologiques (2).

De nombreux médicaments redox-actifs sont maintenant approuvés ou en cours d’essais cliniques (3). Dans cette optique, la voie Trx est l’une des cibles thérapeutiques les plus importantes (4). La thiorédoxine réductase (TrxR) est une flavoenzyme dont le rôle physiologique est de transférer les équivalents réducteurs vers Trx via des réactions rédox impliquants les groupes thiol / sélénol des résidus protéiques de cystéine/sélénocystéine. Parmi les inhibiteurs de TrxR, les composés d’or sont largement exploités (5). Malgré la découverte chaque année de nombreux nouveaux inhibiteurs de TrxR, il n’existe à ce jour aucune étude illustrant in vivo les sites cibles de ces médicaments. Les sites hors-cible des composés de l’or et leur possible rôle thérapeutique n’ont jamais fait l’objet d’étude. Ce manque de connaissances est certainement dû à l’absence d’outils analytiques valides capables de répondre à cette question.

Finalités du projet
Le but de ce projet est le développement des outils analytiques permettant de détecter, avec une approche protéomique, les modifications induites par les composés thérapeutiques de l’or chez les protéines. Un protocole de marquage sélectif des résidus S-Au sera nécessaire pour réaliser des techniques d’enrichissement chromatographique en amont de l’analyse de spectrométrie de masse.

L’analyse de l’état redox des thiols protéiques nécessite un control des conditions de réaction. Le développement d’un tampon de réaction capable de minimiser les oxydations non-spécifiques des échantillons sera réalisé.

Activité expérimentale
Le/a stagiaire sera impliqué/e dans les activités suivantes :

  • Synthèse et caractérisation par spectrométrie de masse de standards protéiques dérivés de l’or.
  • Développement d’un protocole de dérivation chimique des groupes S-Au des cystéines par des techniques de réduction sélective et/ou « click chemistry ».
  • Développement d’un cocktail de molécules « scavengers » des ROS, pour stabiliser l’état redox des protéines et prévenir des oxydations aspécifiques pendant le traitement des échantillons.

Techniques utilisées
Nano-LC/MSMS avec instruments « orbitrap » de dernière génération, chimie des protéines, click-chemistry, fractionnement des protéines (SDS-PAGE, ultrafiltration, chromatographie liquide) bio-informatique et biostatistique.

Reference
1. Kumar C. et al., EMBO J 2011 ; 30(10):2044-56.
2. Trachootham D, Cancer Cell. 2006 ; 10(3) : 251-252
3. Trachootham D, Nat Rev Drug Discov. 2009 ; 8(7):579–91
4. Zeng H.H. Medicinal Chemistry, 2010, 6, 286-297
5. Bombardier C, et al ; Am J Med. 1986 ; 81(4):565-78

Date du début : Janvier 2020
contacts : giovanni.chiappetta (arobase) espci.fr

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