Modulation de la localisation subcellulaire de l’angiogénine humaine par criblage de petites molécules: évaluation de l’impact biologique et des propriétés biophysiques

Bui, Trung Hieu (2024). Modulation de la localisation subcellulaire de l’angiogénine humaine par criblage de petites molécules: évaluation de l’impact biologique et des propriétés biophysiques Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 103 p.

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Résumé

L’angiogénine humaine (hANG), également connue sous le nom de ribonucléase 5, est un facteur de croissance multifonctionnel qui joue un rôle vital dans le développement des vaisseaux sanguins et divers processus biologiques complexes associés à différentes conditions pathologiques. Des recherches récentes ont montré que l’expression fonctionnelle de hANG dépend grandement de sa capacité à se transloquer dans le noyau cellulaire et à se relocaliser dans différents compartiments intracellulaires en fonction des conditions cellulaires changeantes. Des études indiquent également que la relocalisation de hANG est associée à plusieurs pathologies neurologiques. Cela suscite notre curiosité quant à l’influence de la relocalisation de hANG en fonction de ses diverses activités moléculaires. Dans cette étude, nous avons cherché à développer des modulateurs allostériques de hANG capables d’inhiber certains de ses rôles spécifiques dans la progression de cellules cancéreuses. En utilisant la RMN, nous avons criblé une petite bibliothèque chimique de fragments et identifié deux modulateurs potentiels, 5P et 5F. Des analyses de microscopie confocale basée sur la fluorescence et des immunobuvardages de type Western ont montré que 5P pouvait améliorer, tandis que le 5F n’avait aucun effet significatif sur la translocation nucléaire de l’hANG dans les cellules HeLa, même si les deux petites molécules inhibent la prolifération des cellules HeLa associée à hANG. D’autre part, nous avons constaté que la néomycine (Neo), un antibiotique aminoglycoside connu pour inhiber la translocation nucléaire de hANG peut interagir directement avec hANG. Enfin, nous présentons certaines des activités de hANG qui sont affectées lorsque l’enzyme est relocalisée : dans un état de translocation nucléaire améliorée (par 5P) ou de translocation nucléaire inhibée (par Neo). Les résultats du projet peuvent fournir des preuves de nouvelles approches pour le développement de modulateurs ciblant les protéines pour le traitement des pathologies.

Human angiogenin (hANG), also known as ribonuclease 5, is a multifunctional growth factor that plays a vital role in developing blood vessels and various complex biological processes associated with different pathological conditions. Recent research has shown that the functional expression of hANG depends greatly on its ability to translocate into the cell nucleus and relocalize within different subcellular compartments under changing cellular conditions. Studies also indicate that the relocalization of hANG is associated with several neurological pathologies. This prompts consideration of the impact of hANG subcellular relocalization on its diverse molecular activities. In this study, we aimed to develop allosteric modulators of hANG that can inhibit some of its specific roles in tumor progression. Using NMR, we screened a small chemical library of fragments and identified two potential small-molecule modulators, 5P and 5F. Our results show that both compounds inhibit hANG-associated HeLa cell proliferation, while fluorescence-based confocal microscopy and Western blotting analyses illustrate that 5P can enhance nuclear translocation. In parallel, we found that the aminoglycoside antibiotic neomycin (Neo) can also inhibit nuclear translocation by directly interacting with hANG. Finally, we show that hANG activity is altered either through enhanced nuclear translocation (facilitated by 5P) or upon suppressed nuclear translocation (induced by Neo). Our findings may provide evidence supporting novel strategies for the development of protein-targeting modulators in various pathologies.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Doucet, Nicolas
Mots-clés libres:	human angiogenin; RNase 5; cancer progression; subcellular relocalization; modulation; angiogénine humaine; progression du cancer; relocalisation subcellulaire
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	26 févr. 2025 16:06
Dernière modification:	26 févr. 2025 16:06
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16333

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