Etude topologique et dynamique des récepteurs couplés aux protéines G : Vers des chimiothèques fluorescentes et colorées
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The G protein coupled receptors (GPCR) form a genomic, structural and functional important class of protein. They constitute the target of a large class of hormones, neurotransmitters and for more than 40 % of the actual drugs. This thesis was focused on a mecanistic study of ligand-receptor interactions by different means and technics. We have first study the binding site of the V1a vasopressin receptor, chosed as a model of hormone receptors, by molecular modeling, structure activity relationships and irreversible labeling. We have synthetise amide analogues of SR 49059, a specific V1a receptor antagonist and original chemical sensors. The biological results permit us to obtain the first reliable molecular model of V1a receptor. The second study was focused on a dynamic study of muscarinic M1 receptor by fluorescence resonence energy transfer (FRET). We have validate an original screening assay, improve the ligand-receptor dissociation rate and discover new topologic elements on the M1 receptor by the synthesis of fluorescent probes of the pirenzepine, an antagonist of the M1 receptor. At least, we have develop new tools to reach fluorescent and coloured chemical libraries for the high troughput screening of orphan receptors by : a) the synthesis of polyethylene glycol spacers of different length and functionnalities ; b) the discovery of a Bodipy-like class new dyes which have excellent fluorescent properties ; c) and finally, by the synthesis and the use of a stain in the FRET assays, instead of dyes.
Abstract FR:
Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) constituent une classe génomique structurale et fonctionnelle de première importance. Ils sont la cible cellulaire d'hormones, de neurotransmetteurs et de plus de 40 % de médicaments actuellement disponibles. Les travaux développés aux cours de cette thèse visent à l'étude des mécanismes moléculaires de l'interaction ligand-récepteur par diverses méthodes et techniques. Nous avons réalisé une étude topologique du récepteur V1a de la vasopressine, choisi comme modèle représentatif des récepteurs aux hormones, par la synthèse : a) d'analogues amides du SR 49059 pour les relations structure activité ; b) d'analogues électrophiles pour le marquage d'affinité. L'ensemble des résultats a permis d'obtenir un modèle moléculaire fiable de ce récepteur. La seconde étude a porté sur l'étude dynamique du récepteur muscarinique M1 en utilisant la technique du FRET. Nous avons synthétisé différentes sondes affines de ce récepteur, validé un nouveau test de criblage, réussi à améliorer le taux de dissociation ligand-récepteur et apporté de nouveaux éléments topologiques sur le récepteur M1. Enfin, dans l'optique d'étendre ce travail vers le criblage à haut débit de récepteurs orphelins, nous avons développé des outils pour accéder à des chimiothèques fluorescentes et colorées par : a) la synthèse d'espaceurs polyéthylène glycols de différentes tailles et fonctionnalités ; b) la découverte de nouveaux fluorophores mimant le Bodipy, dont certains possèdent d'excellentes propriétés spectroscopiques ; c) par la synthèse et l'utilisation d'un colorant dans le test FRET à l'instar des fluorophores.