Développement de molécules antivirales contre les Arenavirus
by Clémence Mondielli
Doctoral thesis in Sciences Chimiques
Under the supervision of Karine Alvarez.
defended on 23-11-2018
in Aix-Marseille , under the authority of Ecole Doctorale Sciences Chimiques (Marseille) , in a partnership with Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques (Marseille) (laboratoire) .
Thesis committee President: Xavier Morelli.
Thesis committee members: Olga Iranzo, Philippe Cotelle.
Examiners: Odile Dechy-Cabaret, Marcel Hibert.
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Alternative Title
Development of antivirals against Arenaviruses
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Abstract
The Arenaviridae family comprises viruses transmitted by rodents responsible for several diseases such as hemorragic fevers among which Lassa fever infects 300,000 people each year. The current lack of effective vaccines and/or antivirals makes the development of therapeutic solutions of high priority. The genome of Arenaviruses encodes for two nucleases bearing crucial functions for virus survival. The L protein bears an endonuclease domain essential for viral replication through the cap-‐snatching mechanism. The NP protein has an exonuclease domain involved in anti-‐immune activity. Both enzymes share a common mode of action as they cleave their RNA substrate via a metal-‐dependant (Mg2+) strategy. This work intends to :1) consider these two enzymes as novel Arenavirus therapeutic targets.2) take over a preliminary screening of a 1st generation of ligands on an Arenavirus endonuclease. Diketo-‐acids (DKAs) have been discovered as potential inhibitors of its activity. To this end, a library of 2nd generation of 22 compounds was synthetized thanks to the development of an optimized synthesis pathway. Compounds were further evaluated by biophysical methods for their ability to bind therapeutic targets, as potential inhibitors in an in vitro assay and in cellula in a mini-‐genome assay. Some of them are active in vitro and in cellula
- Arenavirus
- Nucléases virales
- Chélation de métaux
- Dicéto-‐acides
- Arénavirus
- Nucléases
- Fièvre de Lassa
- Exonucléases
keywords
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Abstract
La famille des Arenaviridae contient des virus transmis par les rongeurs responsables notamment de graves fièvres hémorragiques dont la fièvre de Lassa qui infecte chaque année 300 000 personnes. L’absence de solutions thérapeutiques efficaces (vaccins et/ou antiviraux) en fait une priorité d’étude. Il est donc urgent d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et des antiviraux spécifiques associés. Le génome des Arénavirus code pour deux nucléases possédant des fonctions cruciales pour la survie du virus. La protéine L possède un domaine endonucléase indispensable à la réplication virale réalisant le mécanisme de vol de coiffe. La protéine NP comporte un domaine exonucléase impliqué dans l’échappement au système immunitaire de l’hôte infecté. Ces deux enzymes possèdent un mécanisme d’action commun métal-dépendant de clivage de leur ARN substrat. Ce projet :1) se propose d’apporter la preuve de concept que ces deux enzymes sont de nouvelles cibles thérapeutiques pour combattre les Arénavirus.2) se base sur le criblage préalable d’une chimiothèque de 1ère génération sur l’endonucléase d’un Arénavirus et la découverte d’une famille de dicéto-‐acides (DCAs) inhibitrice de son activité. Au cours de ce travail de thèse, une chimiothèque de 2nde génération de 22 composés a été synthétisée. Des voies de synthèses nouvelles et originales ont été développées. Les composés ont été évalués par des méthodes biophysiques pour leur capacité à se lier aux enzymes cibles, ont été évalués comme potentiels inhibiteurs dans des tests d’activité in vitro, et in cellula dans un test en mini-‐génome. Certains composés se sont montrés de bons ligands, actifs in vitro et in cellula.
