Identification et caractérisation des peptides hapténisés avec la benzylpénicilline responsables de l’activation des cellules T naïves et de l’immunisation des patients allergiques à la pénicilline

par Marie Eliane Azoury

Thèse de doctorat en Toxicologie

Sous la direction de Marc Pallardy.


  • Résumé

    Les pénicillines font partie des molécules chimiques les plus fréquemment impliquées dans l’allergie médicamenteuse. Selon l’hypothèse de l’haptène, les molécules chimiques de petite taille doivent se lier aux protéines pour êtres immunogènes. Cependant, très peu est connu sur le processus d’immunisation des patients aux bioconjugués pénicilline-protéine. Notre groupe a récemment synthétisé des bioconjugués albumine sérique humaine-benzylpénicilline (HSA-BP) et a démontré l'existence de lymphocytes T CD4+ naïfs spécifiques du bioconjugué HSA-BP chez des donneurs sains. L'objectif de ce travail de thèse est d'identifier des séquences peptidiques issus de la HSA hapténisées avec la BP, impliquées dans l’activation des cellules T naïves ainsi que l’immunisation des patients allergiques et par conséquent les manifestations cliniques. Notre stratégie combine la spectrométrie de masse, la modélisation moléculaire et le criblage virtuel, la synthèse chimique orientée et la validation biologique sur des lignées de cellules T de longues durées chez les donneurs sains, et à l’aide du test de transformation lymphocytaire ainsi que les lignées de cellules T de courte durée chez les patients allergiques. Cette étude a permis: (1) l’identification des résidus lysine présents sur la HSA hapténisés par la BP par spectrométrie de masse, (2) la sélection par une approche in silico des peptides de 15-mer potentiellement immunogènes, (3) la synthèse orientée de ces peptides-BP à l’aide d’un monomère lysine-BP, (4) l’identification des épitopes reconnus par les cellules T naïves de donneurs sains, (5) la validation de deux épitopes situés sur les lysines 159 et 525 chez les patients allergiques aux pénicillines et (6) confirmation de la HSA comme un bon modèle pour l’hapténisation de la BP.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of benzylpenicillin-hapten peptides responsible for naïve T-cell activation and immunization of allergic patients to penicillin


  • Résumé

    Penicillins are among the most prevalent drug-inducing allergy. According to the hapten hypothesis small chemical molecules needs to bind to proteins to be immunogenic. However, little is known on the process of patients immunization to penicillin-protein conjugates. Our group has recently synthesized benzylpenicillin-human serum albumin (BP-HSA) bioconjugate and demonstrated the existence of naïve CD4+ T lymphocytes specific to BP-HSA in healthy donors. The objective of this work was to identify peptides sequences from HSA haptenized with BP involved in naïve T-cells activation, immunization of patients and consequently the clinical manifestations. Our strategy combines mass spectrometry, molecular modeling and virtual screening, chemical oriented synthesis and biological validation using long-term T-cell lines in healthy donors and the lymphocyte transformation test as well as short-term T-cell lines in allergic patients. This study allowed: (1) the identification of lysine residues involved in the BP binding to HSA using mass spectrometry, (2) the selection of BP-peptides containing the lysine residues likely to induce immune response using an in silico approach, (3) the synthesis of the selected BP-15 mer peptide bioconjugates using a lysine-BP monomer, (4) the identification of epitopes recognized by naïve T cells from healthy donors, (5) the validation of two epitopes located on lysines 159 and 525 in allergic patients to penicillins and (6) the confirmation of HSA as a good model for BP haptenation.


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