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Développement de peptides vasoactifs photoactivables.

Bourgault, Steve (2004). Développement de peptides vasoactifs photoactivables. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 124 p.

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Résumé

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L'urotensine II (U-11) et l'endothéline-1 (ET-1) sont considérés conune les deux plus puissants agents vasoconstricteurs connus à ce jour. Ces deux peptides cycliques de 11 et de 21 acides aminés, respectivement, participent également à une multitude d'autres effets biologiques et ceux-ci sont répertoriés tant au niveau du système cardio-vasculaire qu'au niveau du système endocrinien, des reins, des poumons et du système nerveux central. Dans l'optique d'une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires régissant ces différents phénomènes biologiques, des analogues photoactivables de U-II et de ET-1 ont été développés. Ces analogues peptidiques, également connus sous le nom de « cagés », sont sélectivement dérivés à l'aide d'un groupement photolabile attaché par un lien covalent photosensible sur une région clé du peptide. Ce groupement protecteur rend donc la molécule biologiquement inerte et ce n'est que suite à une exposition à la lumière UV que la molécule-mère peut être récupérée. En utilisant une approche rationnelle reposant sur les données des études de type structure-activité, un groupement photolabile 4,5-diméthoxynitrobenzyle a été introduit sur les chaînes latérales des résidus Lys-8 et Tyr-9 de U-11 et Lys-9, Tyr-13 et Asp-18 de ET-1 ainsi que sur la fonction carboxylique C-terminale de ce dernier. Pour ce faire, des dérivés Fmoc d'acides aminés (Fmoc-Lys(DMNB)-OH, Fmoc-Tyr(DMNB)-OH et Fmoc-Asp(DMNB)-OH) ont été synthétisés avant d'être incorporés lors de la synthèse peptidique en phase solide. Le peptide [Trp-a(DMNB)21]hET-1 a quant à lui été obtenu par une méthode basée sur la libération du peptide protégé d'une résine super-acide labile et par la dérivation subséquente de son groupement carboxylate C-terminal. Après clivage et purification, les analogues cagés ont été caractérisés et testés pharmacologiquement sur des anneaux d'aorte thoracique de rat (U-11 et ET-1) et sur des lanières de parenchyme pulmonaire de cobaye (ET-1). La cinétique de libération des molécule-mères a également été déterminée. Finalement, une photolyse in situ a été effectuée pour les analogues [Lys(DMNB)8]U-ll et [Tyr(DMNB)9]U-II. Les acides aminés synthétisés ont été obtenus avec des rendements et des degrés de pureté très satisfaisants. Les analogues cagés de ET-1 et de U-II ont tous été caractérisés par spectrométrie de masse MALDl-TOF et leur masse respective correspondait à la masse théorique. Suite aux étapes de cyclisation et de purification, ceux-ci ont tous démontré un degré de pureté, déterminé par HPLC analytique. supérieur à 95%. Les dérivés photoactivables de U-II ont montré une baisse très significative de leur potentiel à induire la contraction des aortes de rat. Par contre, les quatre dérivés cagés de ET-1 ont tous conservé une capacité relativement similaire à leur molécule mère à lier et à activer les récepteurs ET-\ et ET8. En ce qui concerne les cinétiques de photolyse, le photoclivage du groupement cage s'est effectué plus rapidement à partir du groupement phénolique de la tyrosine que des groupements carboxyliques (C-terminal et acide aspartique) et de la fonction E-aminée de la lysine. Finalement l'utilisation des analogues cagés de U-II a servi à démontrer que la contraction de l'aorte thoracique de rat peut être contrôlée par des dérivations chimiques ciblées ainsi que par l'exposition subséquente au rayonnement UV. Cette étude a également permis de démontrer que l'incorporation d'un groupement 4.5-diméthoxynitrobenyle sur la chaîne latérale d'un acide aspartique favorise une réaction secondaire lorsque le produit t!St en milieu acide. En effet. le caractère électro-attracteur du groupement nitrobenzyle favorise l'attaque nucléophi le du carbone y de la chaîne latérale de l'acide aspartique par la paire d'électrons libres située sur l'atome d'azote du lien amide situé du côté C-terminal. Ceci entraîne le clivage du composé cage ainsi que la formation d'un composé succinimide cyclique. Ce cycle s'ouvre par hydrolyse lorsque le peptide est placé en milieu aqueux et il y a formation d'un peptide de type a- et/ou B-aspartyle. L'incorporation d'un groupement méthyle sur l'atome d'azote du squelette peptidique. placé du côté C-teminal du résidu acide aspartique, a permis d'inhiber cette réaction secondaire.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Fournier, Alain
Informations complémentaires: Résumé avec symboles
Mots-clés libres: peptide ; vasoconstricteur ; proteine ; urotensine ; endotheline
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 16 déc. 2013 19:37
Dernière modification: 16 déc. 2015 21:30
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1891

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