Recherche d'inhibiteurs naturels des protéines anti-apoptotiques Bcl-xL et Mcl-1

Search for natural inhibitors of the anti-apoptotic proteins Bcl-xL and Mcl-1

• Auteur / Autrice : Charlotte Geny
• Direction : Marc Litaudon, Vincent Dumontet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 24/10/2014
• Etablissement(s) : Paris 11
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Innovation Thérapeutique : du Fondamental à l'Appliqué (Châtenay-Malabry, Haut-de-Seine ; 2000-2015)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie des substances naturelles (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1959-....) - Institut de Chimie des Substances Naturelles
• Jury : Président / Présidente : Pascal Richomme
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marc Litaudon, Vincent Dumontet, Pascal Richomme, Elisabeth Seguin, Marie-Geneviève Dijoux, Pierre Champy, Olivier Nosjean
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Elisabeth Seguin, Marie-Geneviève Dijoux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Apoptose

Inhibiteurs

Mots clés libres

Cancer

Apoptose

Bcl-xL

Mcl-1

Dual inhibiteur

Polarisation de fluorescence

Knema hookeriana

Lipides phénoliques

Fissistigma latifolium

Chalcone prénylée

Adduits de Diels-Alder

Cancer

Apoptosis

Bcl-xL

Mcl-1

Dual inhibiteur

Fluorescent polarisation

Knema hookeriana

Phenolic lipids

Fissistigma latifolium

Prenylated chalcone

Diels-Alder adducts

Résumé

Dans le but de rechercher des inhibiteurs naturels des protéines anti-Apoptotiques Bcl-XL et Mcl-1, deux essais biologiques ont été mis au point sur Bcl-XL/Bak-CF et Mcl-1/Bid-CF. Ces deux tests utilisent la polarisation de fluorescence et sont basés sur la liaison d’un peptide pro-Apoptotique marqué à la fluorescéine (Bak-CF ou Bid-CF) avec une protéine anti-Apoptotique (Bcl-XL ou Mcl-1). Au total, près de 600 extraits de pantes, provenant de diverses régions du monde, ont été criblés sur les deux protéines Bcl-XL et Mcl-1 permettant de sélectionner les extraits acétate d’éthyle des écorces de Knema hookeriana (Myristicaceae) et de Fissistigma latifolium (Annonaceae). L’analyse chimique des constituants des écorces de K. hookeriana a conduit à l’isolement de 12 lipides phénoliques dont 6 n’avaient jamais été isolés d’un organisme vivant. Seuls les acides anacardiques ont révélé de très fortes inhibitions de l’interaction Bcl-XL/Bak-CF et Mcl-1/Bid-CF dans les essais par polarisation de fluorescence. Une étude plus approfondie des interactions entre le plus actif des produits et les protéines (Bcl-XL, Mcl-1, Bak et Bid) par RMN, a montré que la modulation des interactions Bcl-XL/Bak et Mcl-1/Bid n’est pas liée à l’affinité de l’acide anacardique pour les protéines Bcl-XL et Mcl-1 mais a une forte affinité pour les peptides Bid et Bak. Le fractionnement bioguidé de l’extrait AcOEt des écorces de F. latifolium a conduit à l’isolement d’une nouvelle chalcone prénylée, la (±)-Écarlottone possédant une dual activité sur les protéines, Bcl-XL et Mcl-1. Par la suite, le fractionnement "RMN-Guidé" a mené à l’isolement de 6 analogues.

In order to search for natural inhibitors of anti-Apoptotic protein Bcl-XL and Mcl-1, two bioassays were developed on Bcl-XL/Bak-CF and Mcl-1/Bid-CF. Both assays use fluorescent polarisation, and are based on binding of a fluorescein labeled pro-Apoptotic peptide (Bak-CF or-CF Bid) with an anti-Apoptotic protein (Bcl-XL or Mcl-1). Nearly 600 extracts from various parts of the world were screened on both Bcl-XL and Mcl-1 proteins to select the ethyl acetate bark extracts of Knema hookeriana (Myristicaceae) and Fissistigma latifolium (Annonaceae). The chemical analysis of the constituents of K. hookeriana has led to the isolation of 12 phenolic lipids. 6 of them were never isolated from a living organism. Only anacardic acids showed very strong inhibition of the interaction Bcl-XL/Bak-CF and Mcl-1/Bid-CF in fluorescent polarisation assays. Further study of the interactions between the most active anacardic acid and proteins (Bcl-XL, Mcl-1, Bak and Bid) by NMR showed that the modulation of Bcl-XL/Bak and Mcl-1/Bid is not related to the affinity of the compoun to the anti-Apoptotic proteins, Bcl-XL and Mcl-1 but to its affinity for peptides, Bid and Bak. The bioguided fractionation of the AcOEt bark extract of F. latifolium led to the isolation of a novel prenylated chalcone, (±)-Écarlottone having a dual activity on protein, Bcl-XL and Mcl-1. Subsequently, fractionation "NMR-Guided" led to the isolation of 6 new analogs.