Dans un contexte d’étude de cibles biologiques pour le développement de molécules à visées antiinfectieuses et antitumorales, notre équipe s’intéresse à la structure tridimensionnelle et aux interactions de protéines et d’acides nucléiques d’intérêt thérapeutique par différentes techniques spectroscopiques et biophysiques : Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) et Modélisation Moléculaire (MM), spectroscopie de fluorescence, dichroïsme circulaire… Notre objectif est de déterminer les mécanismes d’action de ces molécules et de leurs complexes en vue de concevoir de façon rationnelle des inhibiteurs de leur activité. Une grosse partie de notre activité concerne des protéines virales, particulièrement des protéines issues du virus l’immunodéficience humaine (VIH). Nous nous intéressons par ailleurs au mécanisme de trans-traduction impliqué dans la virulence des bactéries pathogènes.Nous étudions aussi la structure de complexes formés entre le facteur de croissance endothélial vasculaire (VEGF) et son récepteur afin d’imaginer de petits composés chimiques inhibiteurs de l’angiogénèse tumorale. Nous produisons et purifions nous-même en grande quantité les protéines et les ARN recombinants étudiés, isotopiquement marqués si besoin.
Thèmes de recherche de l’équipe :
Activité chaperonne des protéines de nucléocapside des VIH et VIS
Les protéines de nucléocapside des VIH (NCp7) et VIS (NCp8), sont de petites protéines fortement basiques, caractérisées par la présence de deux domaines à doigt de zinc CCHC. Les NCps sont impliquées dans la transcription inverse et s’associent à l’ARN viral dimérique pour promouvoir spécifiquement son encapsidation. Connaitre la structure et le mécanisme d’action de ces protéines ainsi que leur interactions avec d’autres partenaires est un enjeu important dans la compréhension de l’infection virale.
Collaborations : Y. Mély, Faculté de Pharmacie, Université Louis Pasteur, Illkirch ; S. Amrane, IECB, Bordeaux ;
Etudes structurales de la protéine Vpr et de ses interactions
Vpr est encapsidée dans le virion par interaction avec la protéine p6, qui joue un rôle essentiel dans l’assemblage du virion et sa sortie de la cellule. Le motif WxxF a été trouvé dans plusieurs protéines interagissant avec Vpr. Parmi ces protéines, le translocateur de nucléotides à adénine (ANT), situé dans la membrane interne de la mitochondrie est le régulateur central de l’apoptose et l’UNG2, facteur de restriction cellulaire contre la réplication virale. La protéine Vpr redirige vers le protéasome afin d’optimiser la réplication virale.La production de nouveaux outils capables de perturber l’interaction entre Vpr et UNG2 pourrait aider à comprendre le rôle de l’UNG2 dans la réplication virale. Récemment, par une technique de criblage à débit rapide, de petites molécules, ligands de haute affinité pour Vpr, ont été isolées.
Collaborations : A Vogel, Halle/Saale Germany ; F Margottin-Goguet Cochin, Paris France ; I Alvez, IECB, Bordeaux ; S Benichou, Institut Cochin, Paris, France ; H de Rocquigny, Illkirch ; N Chazal, L Briand, CPBS Montpellier, France ; JF Guichou, CBS Montpellier, France ; A Cimarelli, ENS Lyon, France ; J Herscovici, ENCSP, Paris, France ;
Conception de dérivés du bevirimat, inhibiteurs de maturation et d’assemblage du VIH
La polyprotéine Pr55gag du VIH-1 est clivée sous l’action de la protéase en matrice (MA), capside (CA), nucléocapside (NC), p6 et deux peptides espaceurs SP1 et SP2. La jonction CA-SP1 contient le dernier site de clivage par la protéase. Le bevirimat (BVM), premier inhibiteur de maturation agit en bloquant spécifiquement le site de clivage entre CA et SP1. Nous avons développé de nouveaux dérivés du BVM et démontré expérimentalement pour la première fois par RMN, une interaction directe entre l’une de nos molécules dérivées du BVM et la jonction CA-SP1. Un brevet sur les produits dérivés du bevirimat, inhibiteurs contre l’assemblage et la maturation du VIH-1, a été déposé à l’Office européen des brevets et a été récemment étendu aux États-Unis.
Collaborations : L Micouin, S Turcaud (UdP) ; P Boulanger (Lyon) ; N Chazal (Montpellier) and M Reboud (UPMC)
Le ciblage de l’interface protéine VEGF-VEGFR
Le système VEGF/VEGFR (Vascular Endothelial Growth Factor/Vascular Endothelial Growth Factor Receptor) régule l’angiogenèse tumorale impliquée dans des pathologies telles que le cancer. Le VEGF se lie à deux récepteurs tyrosine kinase, KDR et Flt-1, exprimés à la surface des cellules endothéliales, entraînant la dimérisation et l’activation du récepteur. Cela conduit à la prolifération et la migration des cellules endothéliales qui forment de nouveaux vaisseaux. Ce système est une cible idéale pour le développement de nouvelles molécules anti-angiogénique.
Collaborations : I Broutin (UdP) ; M Vidal (UdP) ; N Inguimbert (Perpignan)
ARNtm et trans-traduction
La trans-traduction est un mécanisme commun à toutes les bactéries. Spécifique des bactéries, elle assure le sauvetage des ribosomes bloqués sur leur ARN messager et le contrôle qualité des protéines synthétisées. Elle est essentielle au fitness et vitale pour certains pathogènes. Elle est assurée par l’ARNtm et la protéine partenaire SmpB qui établissent des interactions multiples et variables entre eux et avec d’autres partenaires dont le ribosome.
Collaborations : Reynald Gillet, IGDR (Université de Rennes 1)