Sélection de peptides inhibiteurs de l'activité des protéines STAT5

Selection of peptides inhibiting STAT5 activity

• Auteur / Autrice : Emilie Stephan-Queffeulou
• Direction : Bérangère Bihan-Avalle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biotechnologie
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Compiègne

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules cancéreuses

Bactériophages

Peptides cycliques

Peptides

Oncogènes

Facteur inhibant les cellules leucémiques

Hémopathies malignes

Leucémie

Mots clés libres

Protéines STAT5A

Protéines STAT5B

Gènes anti-apoptotiques

Phage display

Banques peptidiques

Résumé

L'activation constitutive des protéines STAT5A et STAT5B, retrouvée dans de nombreux cas d'hémopathies malignes et de tumeurs solides, entraîne une forte transcription de gènes prolifératifs et anti-apoptotiques, contribuant au développement tumoral. Ces protéines représentent donc des cibles prometteuses pour de nouveaux traitements anticancéreux. De plus, la recherche d'inhibiteurs des protéines STAT5 est importante car les traitements actuels contre les leucémies sont peu spécifiques, entraînant des effets secondaires. Ainsi, ce projet vise à sélectionner des molécules capables d'inhiber l'activité des protéines STAT5 à partir d'une banque peptidique exprimée sur bactériophage (phage-display). Les premiers travaux ont consisté à produire et à purifier la protéine recombinante STAT5B. La recherche de peptides interagissant avec la protéine recombinante cible a ensuite été réalisée par une procédure de sélection par affinité, conduisant à l'identification de deux séquences peptidiques différentes (PepA et PepM) interagissant avec la protéine lorsqu'elles sont présentées sur phage. L'affinité des peptides sous forme soluble a ensuite été mesurée par Biacore (technologie SPR). Ces résultats montrent que le peptide PepM présente une forte affinité pour STAT5B de l'ordre du nanomolaire. Des expériences de pull-down également montrent que PepM interagit avec la protéine STAT5 lorsqu'elle est sous forme active. Enfin, après avoir confirmé le succès de l'internalisation du peptide dans différentes lignées cellulaires, les résultats préliminaires montrent que cette molécule diminue la viabilité de cellules cancéreuses lorsqu'elles dépendent de l'activité des protéines STAT5.

Constitutive activation of STAT5 proteins has been demonstrated in numerous cases of malignant hemopathies and solid tumors. This phenomenon results in enhanced transcription of proliferative and anti-apoptotic genes, contributing to cancer development. Consequently, STAT5 proteins are attractive targets for innovative anticancer therapy. Developing STAT5 direct inhibitors is all the more important that current treatment against leukemias are few specific and cause secondary effects. This project aims at selecting STAT5 inhibiting molecules from a peptide library expressed on bacteriophage surface (phage display technology). First, recombinant STAT5B protein was produced, purified and used as a target during affinity-based selection. After a two-step selection, two peptides (PepA and PepM) were identified. The affinity of the two soluble peptides was measured by Biacore (Surface Plasmon Resonance technology) : PepM shows an nanomolar affinity towards STAT5B recombinant protein. This peptide interacts also with active STAT5 protein as demonstrated by pull down experiments. Finally, PepM effects on different cell lines were studied. This peptide penetrates in cells and preliminary results show that PepM diminishes STAT5 dependent cell viability.