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Analyse fonctionnelle de l’urotensine II.

Brkovic, Alexandre (2002). Analyse fonctionnelle de l’urotensine II. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 127 p.

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Résumé

L'urotensine Il (UT-Il) de gobie, un peptide de 12 acides aminés, a été initialement isolée à partir de l'urophyse de poisson. Chez les poissons, elle agit à titre d'agent hypertenseur, de spasmogène des muscles lisses et de modulateur du système endocrinien, mais son action ne se limite pas aux poissons. Jusqu'à présent, son action la plus surprenante a été observée sur le système artériel des mammifères, où il est décrit fréquemment comme le plus puissant agent vasoconstricteur. Toutefois, la puissance et l'efficacité de l'UT-li varient considérablement en fonction du tissu examiné, de l'individu et de l'espèce. La puissance de l'UT-li, soit à titre d'agent vasodilatateur ou vasoconstricteur, suggère fortement que I'U!-11 soit un modulateur de l'homéostasie cardiovasculaire. De plus, la vaste distribution du récepteur de l'UT-li, nommé GPR14, introduit la possibilité que l'UT-li agisse à titre d'hormone circulante. Toutefois, sa présence dans la moelle épinière et le tronc cérébral suggère également que l'UT-li soit un neuromodulateur. Néanmoins, ces observations supportent l'hypothèse voulant que l'UT-li soit impliquée dans des physiopathologies telles que l'hypertension ou l'artériosclérose. Ainsi, le développement d'un antagoniste de l'UT-li serait un outil pharmacologique et thérapeutique de choix dans le traitement de certaines maladies cardiovasculaires. L'élaboration d'un tel antagoniste requiert cependant au préalable des études structure-activité afin de cibler les résidus essentiels à la liaison et l'activation du récepteur GPR14. Par conséquent, en se basant sur les études structure-activité réalisées sur la somatostatine, un peptide possédant d'importantes similitudes structurales avec l'UT-li, notre laboratoire a réalisé en collaboration avec un groupe d'Aventis Pharma lnc. une analyse fonctionnelle des résidus de l'UT-li. Le premier article comporte une étude structure-activité aboutissant au développement d'un modèle pharmacophore à trois points et à la découverte des premiers antagonistes non peptidiques de l'hUT-11. Suite à l'analyse fonctionnelle des résidus de l'UT-li, les chaînes latérales des résidus Trp7, Lys8 et Tyr' ont été identifiées comme nécessaires à la reconnaissance du ligand par le récepteur et à son activation. Par la suite, des études de résonance magnétique nucléaire et de modélisation moléculaire ont été réalisées sur ce tripeptide afin d'évaluer l'espace tridimensionnel et la charge des chaînes latérales de chacun de ses résidus. L'utilisation des données recueillies a permis d'élaborer un modèle pharmacophore à trois points qui à son tour a permis le criblage virtuel d'une banque de composés afin de cibler des molécules comportant les caractéristiques du modèle. Ainsi, un certain nombre de composés ont été sélectionnés et testés pour leur pouvoir antagoniste, dont le composé 56716 qui possède un ICso de 300 nM. Le deuxième article, pour lequel ma participation est majeure, renferme une étude exhaustive de la relation entre chacun des acides aminés de l'UT-li et sa puissante activité agoniste. On y retrouve également une analyse de la relation entre l'affinité de liaison avec le récepteur et la structure primaire du peptide. Ainsi, 41 analogues de l'UT-li ont été synthétisés selon une approche de synthèse systématique. La substitution à tour de rôle des acides aminés par une alanine a démontré clairement la contribution mineure du segment N-terminal et l'importance du tripeptide Trp7-Lys8-Tyr9, où uniquement des modifications mineures en position 9 sont tolérées. En accord avec les résultats de ltoh et al. (1987), le segment 4-11 de l'hUT-11 est la séquence minimale afin de maintenir l'activité contractile et l'affinité envers GPR14. De plus, plusieurs observations suggèrent que la chaîne latérale de la lysine forme un lien électrostatique avec le résidu acide de GPR14. Ainsi, en accord avec l'étude précédente, l'hexapeptide cyclique contient donc les pharmacophores de l'UT-li. D'un autre côté, la modification des résidus cystines révèle l'importance de la présence du pont disulfure et en particulier le rôle de sa dimension. Notre étude a également souligné l'importance d'utiliser plusieurs essais en concomitance afin de réaliser une étude structure-activité valide. En effet, à titre d'exemple, les essais de la mobilisation calcique ont montré que lorsque utilisés seuls, ils peuvent engendrer des conclusions invalides.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Fournier, Alain
Mots-clés libres: urotensine ; peptide ; vasoconstricteur
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 16 sept. 2015 14:41
Dernière modification: 16 sept. 2015 14:41
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2311

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