L'analyse structurale de complexes protéine/ligand et ses applications en chémogénomique

Structural analysis of protein/ligand complexes and its applications in chemogenomics

• Auteur / Autrice : Jérémy Desaphy
• Direction : Didier Rognan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 09/10/2013
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'innovation thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Alexandre Varnek
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Ducrot
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Bonnet, Dominique Douguet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bioinformatique

Chémogénomique

Criblage pharmacologique

Ligands (biochimie) -- Fixation

Protéines

Mots clés libres

Chémoinformatique

Chémogénomique

Bioinformatique

Profilage

Criblage virtuel

Site de liaison

Interactions protéine/ligand

Bioisostères

Interactions non-covalentes

Chemoinformatics

Chemogenomics

Bioinformatics

Virtual screening

Binding sites

Binding modes

Bioisosteres

Non-covalent interactions

Résumé

Comprendre les interactions réalisées entre un candidat médicament et sa protéine cible est un enjeu crucial pour orienter la recherche de nouvelles molécules. En effet, ce processus implique de nombreux paramètres qu’il est nécessaire d’analyser séparément pour mieux comprendre leurs effets.Nous proposons ici deux nouvelles approches observant les relations protéine/ligand. La première se concentre sur la comparaison de cavités formées par les sites de liaison pouvant accueillir une molécule. Cette méthode permet d’inférer la fonction d’une protéine mais surtout de prédire « l’accessibilité » d’un site de liaison pour un médicament. La seconde tactique se focalise sur la comparaison des interactions non-covalentes réalisées entre la protéine et le ligand afin d’améliorer la sélection de molécules potentiellement actives lors de criblages virtuels, et de rechercher de nouveaux fragments moléculaires, structuralement différents mais partageant le même mode d’interaction.

Understanding the interactions between a drug and its target protein is crucial in order to guide drug discovery. Indeed, this process involves many parameters that need to be analyzed separately to better understand their effects.We propose two new approaches to observe protein/ligand relationships. The first focuses on the comparison of cavities formed by binding sites that can accommodate a small molecule. This method allows to infer the function of a protein but also to predict the accessibility of a binding site for a drug. The second method focuses on the comparison of non-covalent interactions made between the protein and the ligand to improve the selection of potentially active molecules in virtual screening, and to find new molecular fragments, structurally different but sharing the same mode of interaction.