pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-one
1.4.8. Urocontrine et Urocontine A
Contrairement aux ligands orthostériques, les dérivés allostériques se lient habituellement sur des sites éloignés du site de liaison naturelle, ce qui affecte la
14 conformation du récepteur et modifie par la même les interactions avec les ligands naturels et les protéines effectrices requises pour l'activation des voies de signalisation intracellulaire.216, 217 Ce type de modulateur devrait présenter, d'un point de vue théorique, une grande sélectivité vis-à-vis du récepteur d'intérêt et des effets secondaires réduits.216, 218 En considérant que l’UII et l’URP peuvent induire une fonctionnalité sélective, ils pourraient donc contribuer de façon différente au développement et à la progression de certaines maladies cardiovasculaires.183, 191 Par conséquent, et en rapport avec les pathologies décrites précédemment, la modulation sélective des signaux activés par UII et/ou URP pourrait représenter une voie prometteuse pour le traitement de
l'athérosclérose et l'hypertension artérielle pulmonaire.157, 165, 178, 179, 204, 207, 219
Au cours des 5 dernières années, deux peptides agissants comme des modulateurs allostériques, l’urocontrine ([Bip4]URP) 68 et l’urocontrin A ([Pep4]URP) 69, ont été développés (Figure 1.11).183, 191, 215, 220 Sur les aortes de rats, l’urocontrine et l’urocontrine A sont capables de réduire l'efficacité des contractions induites par l’hUII sans moduler celles provoquées par l’URP.183, 215
Figure 1.11: Urocontrine et Urocontrine A.
Dans la littérature, il n’existe à ce jour aucune petite molécule reconnue comme modulateur allostérique du système urotensinergique. Le pharmacophore de ces dérivés de type urocontrin étant très proche de celui de l'UII et de l'URP, nous avons émis l'hypothèse qu'il serait possible d'accéder à des modulateurs allostériques en utilisant un
15 la base des dérivés peptidiques décrits dans la littérature, nous avons également supposé que le remplacement du Trp par un résidu de type Bip ou Pep pourrait représenter une voie d'accès à ce type de modulateur.
1.4.9.
Méthodologie
L’évaluation des composés peptidiques et non peptidiques du système urotensinergique inclut généralement des tests in vitro et ex vivo. Les tests in vitro sont effectués sur des cellules humaines ou animales, qui expriment le récepteur UT humain de façon endogène ou alors après transfection par exemple les cellules CHO-hUT, HEK293-hUT ou SJRH30.13, 194, 209, 213, 215 L’interaction entre l’activité et l’affinité de récepteur UT cellulaire et le composé testé peuvent se mesurer par le dosage du calcium par fluorométrie, car l’hUII augmente le calcium intracellulaire, ou par un test de liaisons entre le composé testé, hUII radiomarqué avec 125I et le récepteur UT.194, 209, 215 Les essais de liaisons par compétitivité permet d’évaluer l’affinité du composé pour le récepteur UT, soit en empêchant la liaison de l’hUII radiomarqué au récepteur UT ou en favorisant la liaison de l’hUII radiomarqué au récepteur UT, tout en comparant à la liaison spécifique de l’hUII.
L’évaluation par ex vivo des composés développés se fait généralement sur les aortes de rat, afin de vérifier s’ils peuvent provoquer la contraction de l’aorte, ce qui démontrait une activité agoniste, ou s’ils peuvent empêcher les contractions provoquées par l’hUII, ce qui démontrait une activité antagoniste. De plus, l’activité modulation allostérique est vérifiée s’ils peuvent modifier le profil de vasoconstriction de l’hUII et de l’URP, présenté à la figure 1.12.
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Figure 1.12: Courbe dose-réponse de vasocontraction pour l’hUII et l’URP sur l’aorte de
rats.
Contraction de l’aorte (hUII) Contraction de l’aorte (URP) n Emax (%) EC50 (nM) pEC50 n Emax (%) EC50 (nM) pEC50
4 115 ± 3 1.89 8.72 ± 0.09 3 133 ± 5 13 7.88 0.09
Les modulateurs allostériques sont typiquement des ligands non compétitifs qui se lient à un site différent de celui du ligand endogène, et peuvent ainsi modifier la fonction du récepteur. L'affinité (pKb) d’un antagoniste non compétitif est déterminée en utilisant la méthode de Gaddum, dans laquelle les concentrations égales-actives de l'agoniste en l'absence et en présence de l'antagoniste non compétitif ont été comparés en utilisant une régression linéaire.221
1.5.
But
Initialement, le projet de maîtrise consistait à développer une librairie de pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-ones sur la résine de Wang et de les tester in vivo et ex vivo pour leur activité biologique sur une cible biologique qui restait à déterminer. La librairie était constituée de différentes amines, acide aminé et d’aldéhyde pour construire le pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-one. Finalement, la cible biologique fut déterminée, le système urotensinergique. Le système urotensinergique semble être une bonne cible pour tester les pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-ones puisque les pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-
-10 -9 -8 -7 -6 -5 0 25 50 75 100 125 150 hUII URP Log[hUII] ou log[URP] V a s o c o n s tr ic ti o n (% 4 0 m M KC l)
17 ones miment le tour-γ inverse et que la partie active UII forme également un tour-γ inverse. Pour cette première librairie, les résultats des tests biologiques n’ont donné rien de guère intéressant.
Suite à ces résultats, le projet de maîtrise a été poussé aux développements de mimes de l’UII et de l’urocontrin, un peptide développé par l’équipe de David Chatenet, où le tryptophane est remplacé par le 4,4'-biphenylalanine et qui a une activité reconnue sur le système urotensinergique. Cette nouvelle librairie pourra vérifier le postulat qu’en mimant la géométrie et les substituants de la partie active de l’UII, les pyrrolo[3,2- e][1,4]diazépin-2-ones pourraient moduler le système urotensinergique. Cette nouvelle librairie sera composée de la tyramine, pour mimer la tyrosine, de la lysine et de l’ornithine, et de la biphényl-4-carboxaldéhyde, du 1- et 2-naphthylaldéhyde pour mimer le 4,4'-biphenylalanine. Pour la synthèse de cette nouvelle librairie, la résine de Wang est envisagée, car il permet d’éviter les problèmes de clivage rencontré sur la résine de Merrifield. Ces nouveaux pyrrolo[3,2-e][1,4]diazépin-2-ones mimes de l’urocontrin seront testés ex vivo et in vivo par moi dans les laboratoires à l’IRNS de l’équipe de David Chatenet.
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