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Texte intégral

(1)

552

SYNTHÈSE

médecine/sciences 1990 ; 6 : 552-61

Roger Guedj Roger Condom

Ayicoué Isidore Ayi Thanh Thu Tran

ADRESSE ---

R. Guedj : professeur de chimie. R. Condom : maître de coriférences. A . l . Ayi : maître de con­

férences. T.T. Tran : étudiant-chercheur. Uni­

versité de Nice-Sophia Antipolis, laboratoire de chimie bio-organique, Parc Valrose, 06034 Nice Cedex, France .

Les inhibiteurs

de la pol -protéase du HIV

La pol-protéase, au même titre que la transcriptase Inverse, apparaît comme une cible privilégiée de produits anti-HIV. En effet, en hydrolysant les poly­

protéines précurseurs en protéines structurales et enzy­

matiques, elle contrôle de fait leur maturation et donc la production de particules infectieuses . Des inhibiteurs spécifiques de cette protéase constitueront par consé­

quent de potentiels agents antiviraux de grande valeur.

L

a maturation complète du virus HIV 1 dépend de la formation des éléments du virion, et en particulier, des protéines p 17 et p24. . . du core du virus. Inhiber la pol-protéase, enzyme virale qui hydrolyse les pré­

curseurs polyprotéiques viraux en protéines structurales et enzymati­

ques, revient à empêcher la produc­

tion de particules infectieuses. Une étude, menée par Katoh et al. [ 1 ] sur le virus de la leucémie murine (MuL V), montre en effet qu'une for­

mation incomplète du core du virus aboutit à des particules virales inof­

fensives. L'inhibition de la pol­

protéase apparaît donc comme une stratégie de choix an ti- HIV. La recherche des inhibiteurs de la pol­

protéase est sous-tendue par la con­

naissance de sa structure spatiale, de son mécanisme d'action-particulière­

ment étudiés actuellement, et de celle concernant l'expression du provirus HIV.

1

Expression du provirus HIV

Le provirus HIV ifigure 1) [2] com­

prend neuf gènes, dont huit sont identifiés à ce jour, encadrés d' élé-

ments appelés longues répétitions ter­

minales (L TR) qui sont les séquen­

ces de contrôle de l'expression.

Le gène gag code pour les protéines de structure du HIV, p 1 7 (matrice), p24 (capside), p 1 5 (nucléocapside).

Le gène pol code pour les enzymes qui interviennent dans le cycle répli­

catif : protéase p 1 2 , transcriptase inverse p51-56 ( rt, reverse transcriptase) et intégrase p 1 2 ; le gène env code pour les glycoprotéines de surface gp 120 et transmembranaire gp4 1 . Les gènes lat, rev et vif interviennent pro­

bablement dans le réveil et la dissé­

mination du virus HIV , tandis que nef le maintiendrait à l'état latent ; le gène vpu participe vraisemblablement à la sortie et à la maturation du virion [ 3 ] , alors que la fonction du gène vpr n'est pas encore connue. La première étape de l'expression du HIV est la synthèse de l' ARN géno­

mique dont le niveau est contrôlé par les protéines Nef (p27) qui inhibent la transcription tandis que Tai p14 stimule l ' expression du HIV ifigure 2). L'ARN primaire engendre, après son passage dans le cytoplasme, toute une série d' ARN messagers dits

« sous-génomiques >>. La traduction de l ' ARN primaire permet la synthèse de précurseurs protéiques

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Structure génétique du provirus HIV

G A G

L T R POL

-

rt in

VPR REV

TAT VPU

I·Nii= .I l'---'----'

PRO VIRUS

D

REV

TAT

G

N E E

J

ENV

su tm

-

Figure 1 . Structure génétique du provirus HIV. Le provirus HIV comprend neuf gènes - le gène POL code pour la protéase (pr), la transcriptase inverse (rt) et l'intégrase (in). La protéase, après s 'être libérée, hydrolyse les protéi­

nes de structures (ma, ca, ne) et enzymatiques (pr, rt, in) codées respectivement par les gènes GAG et POL. Les inhibiteurs de la pol -protéase ont pour fonction d'empêcher ces hydrolyses.

r: .. t.

) :

''�""'

������

ARN pr1ma1re ARN messagers

VVVVV\/\/V' VVVVV\/\/V'

/ �

ARN primaire

VIF ? Vpu ?

Pr env 160

P180 Gag-Pol Maturation

j

par la protéase P1 2

P55 Gag

1

Cli.ago pa. la p•oté�o P "

Protéines de régulation TAT, R EV, NEF

1 \

Enzymes : Protéines de structure : P 17 ,P24 ,P 1 5 A T ( P 51 -P 66 ) - Transcriptase inverse

IN P32 - lntégrase PR P12 - pol-protéase

Figure 2 . Formation des constituants principaux du virus : enzymes et protéines membranaires.

telles que la protéine 55 gag qui engendre les protéines de structure p17, p24, p15 et la protéine enzyma­

tique Pr 180 gag-pol qui engendre la protéase p12, la transcriptase inverse p5 1 -p66 et l'intégrase p32.

Les ARN messagers sous-génomiques codent d'une part pour les protéines de régulation Tat p14, Rev p 1 2 , Nef p27 et pour les protéines Vif et Vpu,

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et d'autre part pour le précurseur protéique Pr env 1 60 ; ce dernier, grâce probablement à des protéases cellulaires, est clivé en Gp 120 de surface et Gp 41 transmembranaire.

L'encapsidation de l 'ARN génomi­

que, qui se fait au détriment de tout autre ARN, est probablement sous le contrôle de la protéine p15. L'assem­

blage des nouveaux virions s'effectue

dans la membrane cellulaire ; puis le HIV bourgeonne vers l 'extérieur de la cellule en emportant un fragment de membrane cellulaire . Ainsi constate-t-on que la pol-protéase spé­

cifique du HIV joue un rôle décisif dans l 'expression du virus. En hydrolysant respectivement la pro­

téine p55 en protéines de structure p 1 7 , p24 et p 1 5 et la protéine 180 en

5 5 3

(3)

554

RÉFÉRENCES ---

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protéines enzymatiques - transcrip­

tase inverse , intégrase et pol­

protéase -, elle contrôle de fait la maturation de ces protéines, justifiant ainsi tout l'intérêt que l'on peut por­

ter à son inhibition sélective.

1

Structure de la pol -protéase

Purification de l'enzyme Deux méthodes ont été utilisées pour obtenir de la pol-protéase suffisam­

ment pure pour autoriser des études structurales :

- l'expression des gènes codant pour cette enzyme, dans une bacté­

rie appropriée (en général E. Coli ou B. Subtilis). Cette méthode est actuel­

lement la plus utilisée [ 4-8] ; - la synthèse chimique, effectuée par Schneider et Kent [9] , qui per­

met d'obtenir rapidement et en quantité suffisante la protéase .

Structure de la pal-protéase La séquence nucléotidique du génome viral [ 10, 1 1 ] montre un che­

vauchement entre les domaines gag et pol. La pol-protéase tire son nom de la situation en 5' du gène pol de la séquence qui en dirige la synthèse [ 1 2 - 1 4 ] . Cette séquence codante est relativement courte, ce qui conduit à une protéine de faible poids moléculaire (10 kDa) formée de 99 acides aminés [9, 12] . ..

( PQI TLWQRP LVTI K I G G QL ­ K E A L L D T G A D D T V ­

LEEMSLPGRWKPKM IGGIGG­

FIKVRQYDQILIEICGIIKAIGTV­

LVGPTPVNHGRNLL TQIGCPL­

NF).

Elle renferme 1 'enchaînement DTG (acide aspartique, thréonine, glycine), caractéristique des enzymes du groupe aspartique.

Pearl et Taylor [ 14] , par analogie avec une série de protéases du groupe aspartique ou d'autres rétro­

virus, et à la suite de différents cal­

culs sur des angles de valence, des longueurs de liaisons, etc . , ont pro­

posé un modèle tri-dimensionnel.

Selon ces auteurs, la protéine, de fai­

ble poids moléculaire, serait active sous forme dimérique (figure 3). Plus récemment, Kent et al. [ 1 5] ont con­

firmé, en y apportant quelques modi­

fications, la forme dimérique dont les structures spatiale et secondaire sont représentées dans les figures 4 et 5.

Les résidus thréonine de chaque monomère peuvent se lier au subs­

trat, grâce à leurs groupements hydroxyles, permettant le positionne­

ment des résidus acides aspartiques avec leurs fonctions acides respecti­

ves qui semblent à l'origine de l'acti­

vité hydrolytique de l'enzyme [ 14, 16], sur laquelle nous reviendrons.

Notons que McKeever et al. [17] sont parvenus à cristalliser l'enzyme sous forme d'une bipyramide trigonale ; l'analyse aux rayons X qui en a été effectuée ne contredit pas l'hypothèse de la forme dimérique proposée par Pearl et Taylor [ 1 4] et reprise par Kent et al. [ 15]. Signalons par ailleurs qu'une étude comparative [ 1 5 , 18]

avec la protéase du virus de Rous montre que cette dernière se présente aussi sous forme d'un dimère mais avec des différences notables par rap­

port à la pol-protéase.

On dispose ainsi d'une molécule dont l'analyse structurale suggère qu'elle présente un tunnel formé entre les deux monomères qui la constituenL Cette structure permet d'imaginer des inhibiteurs constitués de petits peptides qui, en se glissant dans ce tunnel, viendraient bloquer les sites actifs situés à ce niveau.

Activité de la pal-protéase

Appartenance particulière au groupe aspartique

L'activité enzymatique de la pol­

protéase est testée sur un substrat synthétique comportant les sites de clivage attendus, ou sur la protéine p55 purifiée du virus [ 1 , 6, 12]. Rap­

pelons que cette activité est liée à la séquence DTG qui fait que cette enzyme appartient au groupe des protéases à acide aspartique. Afin de démontrer le rôle fondamental du résidu acide aspartique, Seelmeir et al. [ 1 9] ainsi que Loeb et al. [ 13] ont remplacé ce résidu par l' asparigine (forme non carboxylée) et constaté que l'activité enzymatique était com­

plètement abolie. On peut aussi noter le rôle important joué par le groupe­

ment OH de l'acide carboxylique puisque sa seule substitution par un groupement NH2 inhibe l'activité de la pol-protéase (figure 6). Tout natu­

rellement, pour renforcer l'idée de 1 'appartenance de la pol-protéase au groupe aspartique, ces auteurs [9, 13]

ont tenté d'inhiber la pol-protéase par

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Figure 3. Dimère de la pol -protéase. DTG (site actif). P = peptide substrat. On remarque la disposition favorable des deux résidus aspartiques (notés 0) pour l'hydrolyse du substrat.

Figure 4. Une vue du squelette C du dimère de la pol-protéase du HIV- 1 dans une orientation qui accentue les interactions à l'interface du dimère.

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(5)

RÉFÉRENCES

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556

Figure 5. Structure secondaire de la protéase du H/V-1 : les liaisons hydro­

gène sont indiquées par des flèches ; le site actif (Asp- Thr-Giy) par des cer­

cles rouges (26, 27, 28) ; les cercles en pointillés correspondent aux résidus à l'interface du dimère.

la pepstatine A, considérée comme l'inhibiteur spécifique de cette classe de protéases (rénine, pepsine . . . ) ; soulignons que la pol-protéase est mise à la fois en présence de la pro­

téine précurseur p55 et de l 'inhibi­

teur dont on jugera l'efficacité par rapport à l'apparition des protéines p 1 7 et p24 provenant de l'hydrolyse de p55.

Dans le même ordre d'idées, Katoh et al. [ 1 ] ont comparé l'activité des protéases du groupe aspartique et celle des rétrovirus (RSV, HTLV-1 ,

HTL V-II .. . ) , tandis que des études récentes similaires [4, 1 3 , 19, 20] ont été menées sur la pol-protéase.

Deux points importants émergent de ces études :

- la pol-protéase est bien une enzyme du groupe aspartique ; - on ne peut assimiler la pol­

protéase à une simple enzyme de ce groupe, puisque la concentration de pepstatine A utilisée pour l' inhiber est nettement supérieure à celle employée pour bloquer les autres protéases à acide aspartique.

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(Acide aspartique)

D T

0 0 0

G

Il .Il Il

-NH - C - CH - NH - C - CH - NH - C - CH - NH - Forme active

1 1 1

CH2 CHOH H

1 1

C CH3

o/ "'-oH

(Asparagine)

N T

0 0 0

G

Il Il Il

-NH - C - CH - NH - C - CH - NH - C - CH - NH - Forme Inactive

1 1 1

CH2 CHOH H

1 1

C CH3

0/ "\.. NH2

Figure 6. Le site D TG de la pol-protéase. La substitution de l'acide asparti­

que (0) par l'asparagine (N) abolit totalement l'activité de la pol -protéase.

Mode de clivage du substrat Les sites de coupures attribués à la pol-protéase, largement étudiés [5, 8, 9, 21) et plus particulièrement par Darke et al. [ 1 2) sont schématisés sur la figure 7. On peut, sous une forme plus explicite, faire apparaître les aci­

des aminés (figure 8). Quatre consta­

tations importantes peuvent être formulées :

- Il semblerait que la pol-protéase s'autocatalyse par hydrolyse et libère par la même occasion le fragment renfermant la transcriptase inverse.

On suppose que c'est la première activité de la future protéase [ 2 1 ) . . . - La reconnaissance du substrat par l'enzyme implique un résidu acide aminé praline dans le cas de la trans­

formation p55 en p17 et p24. La pré­

sence de la praline à l 'extrémité N terminale des peptides obtenus impli­

que que la protéase coupe avant cet acide aminé [ 1 , 5 , 6, 9, 1 2 , 22).

- Outre cette coupure préférentielle liée à la praline (N terminale secon­

daire), Seelmer [ 1 9) , Dark [ 1 2) et Hansen [6) ont montré que la pol­

protéase était tout aussi capable d'hydrolyser les résidus méthionine et leucine (N terminale primaire).

En conclusion, l'activité enzymatique de la pol-protéase s'exerce préféren­

tiellement sur la séquence X-Y-Pra­

z, mais aussi sur les résidus Met­

Met et Leu-Ala.

Hypothèse sur le mécanisme de clivage de la liaison peptidique du substrat

Par analogie avec l'hypothèse géné­

ralement admise du mécanisme

p 1 7 p 24 p 1 5

Tyr-Pro

catalytique des protéases aspartiques ; proposé par L. H . Pearl [23) , il est possible d'imaginer pour la pol­

protéase le même type de mécanisme (figure 9). Le carbonyle de la liaison peptidique est polarisé et forme une liaison hydrogène avec un résidu -NH, ce qui permet de positionner le substrat et peut-être d'assimiler cette scission à un mécanisme du type hydrolyse acide. On assiste alors à une attaque nucléophile de la molé­

cule d'eau , elle aussi positionnée grâce à des liaisons hydrogène avec deux carboxylates des groupes aspar­

tates (32 et 2 1 5 dans le cas de l'endothiapepsine et probablement avec chaque aspartate de chaque monomère dans celui de la pol­

protéase) . Il se forme alors un com­

plexe de transition tétraédrique clas­

sique qui évolue tout naturellement vers l'acide et 1' amine, résultats de l'hydrolyse .

Sur la base de ces considérations , l'inhibiteur aura, entre autres, pour

p1 7 - p24 :

Vai-Ser-Gin-Asn- Tyr!Pro -Ile-Val p24 - p 1 5 :

Lys-Aia-Arg-Val- Leu!Aia -Giu-Aia Pro-Aia-Asn-lle- Met!Met -Gin-Arg p 1 5 - P R :

Vai-Ser-Phe-Asn- Phe!Pro -Gin-Ile PR - RT :

Cys-Thr-Leu-Asn- Phe!Pro -lle-Ser RT - IN :

Phe-Phe-Aia- Phe!Pro -lie-Val

Figure 8. ·Les différentes liaisons hydrolysées par la pol-protéase (voir légende de la figure 7).

PR IN

Phe-Pro

- D'une manière plus générale, le substrat, reconnu par l'enzyme, doit comporter au minimum une séquence de. quatre acides aminés - X-Y-Pro-Z - ayant les caractéristi­

ques suivantes : X serait petit et hydrophobe, Y grand, aromatique et hydrophobe (Tyr, Phe) et Z, petit et hydrophobe.

Figure 7 . Schéma récapitulatif des différentes liaisons hydrolysées par la pol-protéase. A noter, les hydrolyses des liaisons Met-Met et Leu-A/a au niveau des protéines p24 et p 1 5.

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(7)

RÉFÉRENCES ---

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558

Figure 9. Mécanisme d'hydrolyse des enzymes du groupe acide asparti­

que : {a) fixation d'une molécule d'eau ; {b) formation du complexe tétraé­

drique ; {c) hydrolyse de la liaison peptidique.

fonction de contribuer à perturber ou mieux à empêcher cette hydrolyse.

1

Les inhibiteurs de la pol -protéase

Conc�pts sous-jacents à la mise au point d'inhibiteurs

Toute approche sur la mise au point d'inhibiteurs d'enzymes doit satisfaire à une triple contrainte particulière­

ment sévère [30] :

- L'inhibiteur doit être aussi proche que possible du substrat naturel ; - la molécule doit être relativement stable pour éviter les interactions non spécifiques avec les bio-récepteurs ; - l'inhibiteur doit contenir un groupe latent susceptible d'inactiver le site actif de 1 'enzyme.

Dans le cas de la pol-protéase et sur la base des considérations précéden­

tes, on peut imaginer que les pepti­

des correctement modifiés représen-

teront une famille chimique adaptée à ce type de recherche.

Deux méthodes sont possibles : - soit substituer un ou plusieurs acides aminés du substrat naturel, par d'autres acides aminés ; - soit modifier la liaison peptidique en vue d'obtenir des pseudopeptides qui auraient pour fonction de se substituer au substrat naturel et d'empêcher - éventuellement - l'hydrolyse (voir exemples figure 10).

Ces peptides pourraient servir de modèle à l'élaboration de médica­

ments qui exigeront alors que soient résolus les problèmes de stabilité, de biodisponibilité et de ciblage in vivo.

L'une des approches pourrait être de les protéger par encapsulation à l ' aide de membranes semi­

perméables.

Résultats préliminaires

La pepstatine A, inhibiteur spécifique du groupe des protéases aspartiques,

mis n ° 6 vol. 6, juin 90

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a été tout naturellement testée [ 1 , 5, 6, 9, 12, 19, 20, 22) sur la pol­

protéase.

Malheureusement, elle inhibe cette enzyme à des concentrations trop éle­

vées, atteignant 1 mM in vivo, pour parvenir à une inhibition totale (con­

centration de demi-inhibition, ou IC50 2,5 1 0 - 4 M). Ce faible pouvoir inhibiteur de la pepstatine A, dont le IC50 est habituellement de 1 0 - 8 M, conforte les prédictions de Katoh [ 1) sur les différences notables existant entre les protéases des rétro­

virus et celles du groupe aspartique.

Dans le même ordre d'idées, l'anti­

païne et la leupeptine, inhibiteurs respectifs des protéases du groupe cystéine et sérine, ne montrent pas la moindre activité inhibitrice [ 1 , 9).

Dark et al. [ 12), en étudiant la vitesse d'hydrolyse de la liaison p 1 7 -p24 (Tyr-Pro), ont mis l'accent sur un point capital relatif à la longueur minimale du peptide reconnu par la pol-protéase. A savoir qu 'un hepta­

peptide suffit pour être reconnu par l'enzyme. Cela fut confirmé par Bil­

lich et al. [20), dont les données expé­

rimentales sont reproduites dans le Tableau !. On dispose là d'une don­

née essentielle pour l'élaboration d'inhibiteurs de la pol-protéase, qui bien évidemment a été exploitée par Billich, et al. [20) qui ont décrit quel­

ques inhibiteurs, malheureusement peu efficaces, obtenus par modifica­

tion de la liaison Phe-Pro (liaison réduite ou substitution d'un acide aminé par la statine*).

Il faut cependant remarquer que ces substrats ont été mis en présence d'une protéase purifiée et non

" naturelle

Kotler et al. [22) ont mené une étude sur la protéase de l'ASLV (avian sar­

coma leucosis virus) qui possède la même spécificité que la pol-protéase vis-à-vis de la liaison Phe/Tyr-Pro (Tableau II). On peut noter que la substitution du résidu Tyr par Ile dans le peptide 1 (Tableau II) a pour effet de bloquer l'activité enzymati­

que, tandis que le peptide II, qui n'est pourtant qu'un hexapeptide,

Staline : acide (3S, 4S) 4-amino 3-hydroxy 6-méthy/heptanoïque.

- C - C - CH 2 -1 I Il

0

( Réduite) (Cétométhylène)

- C - C - N -1 I Il

s

(Thiopeptide) (Thiométhylène)

1 7

- C - C - CH 2 -

I

b

H

(Hydroxyméthylène) - C - N - C -1

1 1 Il

H 0

( Inverse)

Figure 1 O. Quelques exemples de modifications possibles au niveau de la liaison peptidique -CO-NH- : (a) réduction du C = O en CH2 : réduite ; (b) substitution du N-H par CH 2 : cétométhylène ; (c) réduction du C = 0 en OH : hydroxyméthylène ; (d) Substitution du C = 0 en C = S : thiopeptide ; (e) réduction du C = 0 en CH 2 et NH remplacé par le soufre : thiométhylène : (f) inversion de la liaison peptidique ; (g) remplacement de la liaison peptidi­

que CO-NH par le groupement CHrCH2 : carba.

Tableau 1

RELATION ENTRE LA LONGUEUR DU PEPTIDE ET LA VITESSE D'HYDROLYS E L A VITESSE MAXIMALE D' HYDROLYSE EST ATTEINTE P A R UN OCTAPEPTIDE

Séquence Vitesse relative d' hydrolyse

H SSOVSONY -Pl VON 1 1 , 0

VSONY-PIV 1 , 0

SONY-PIVO 0, 9 5

SONY-PlV < 0,90

SONY-Pl < 0,05

ONY-PIV < 0, 1 0

Acetyi-ONY -PlV < 0, 1 0

Tableau I l

SUBSTRATS D E L A PROTÉASE D E L'ASLV

Peptides non modifiés H-Thr-Phe-Giu-Aia-Tyr-Pro-Leu-Arg-Giu-Aia-OH Peptides inhibiteurs Ill Thr-Phe-Giu-Aia-lle-Pro-Leu-Arg-Giu

(Il) Ac-Giu-Aia-Tyr-Pro-Leu-Arg-NH2

mi s n ° 6 uol. 6, juin 90 5 5 9

(9)

possède des propriétés inhibitrices, infirmant ainsi les observations de Dark et Billich sur la longueur mini­

male à sept chaînons du peptide inhi­

biteur. La protéase de 1 'ASLV pour­

rait cependant ne pas constituer un bon modèle de la pol-protéase HIV 1 . Enfin, et plus récemment, dans un remarquable travail sur la séquence Ser-Gln-Asn-Tyr-Pro qui représente la jonction p1 7-p24, Moore et al. [24]

ont confirmé, en les renforçant, l'ensemble des points précédemment développés, à savoir :

- la pol-protéase, qui est une endo­

peptidase, appartient à la classe des protéases acides du groupe acide aspartique ;

- en allongeant progressivement la chaîne à partir de la praline, la lon­

gueur optimale de reconnaissance est associée à un heptapeptide (Tableau III) ;

- l'utilisation de substrat artificiel type tyrosine ou phénylalanine rédui­

tes conduit à des inhibiteurs dont le Ki est malheureusement relativement élevé (figure 11).

1

Conclusion

La pol-protéase apparaît comme une cible privilégiée anti-HIV.

De petits peptides modifiés de l'ordre de sept acides aminés peuvent être considérés comme de bons substrats ; leur faible taille leur assure une cer­

taine flexibilité qui leur permet de pénétrer dans le tunnel du dimère de la pol-protéase. En s'adaptant au site actif de l'enzyme, il leur est possible d'entrer en compétition avec les pro­

téines naturelles, p55 par exemple.

Les modifications apportées au niveau des sites de coupure des liai­

sons Tyr/Phe-Pro, qui concernent aussi bien les protéines p 1 7 -p24 que la liaison entre la pol-protéase et la transcriptase inverse, apparaissent comme une stratégie de choix dans la mise au point d'inhibiteurs de la pol-protéase, préalable à toute con­

ception de médicaments orientés con­

tre cette enzyme.

La cristallisation de la pol­

protéase [25] et la résolution de sa structure spatiale [26] - qui permet­

tent de préciser la configuration et la géométrie du site actif, la détermina-

- tion du site antigénique ainsi que la 560

Tableau I l l

PARAM ÈTRES C I N ÉTIQUES DE DIVERS SU BSTRATS D E LA POL-PROTÉASE

Peptide Km a vmaxb Vmax1Kmc

1 Ac-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-NH 2 neg

2 Ac-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-Vai-NH2 4,9 ± 0. 7 1 , 2 ± 0, 1 3 0,24 ± 0,03 3 Ac-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-Val-Vai-NH 2 7, 5 ± 1 , 3 1 48 ± 25 20 ± 1 4 Ac-Ser-Gin-Asn-Phe-Pro-Vai-Vai-NH2 7, 5 ± 1 ,0 28 ± 3 3,8 ± 0,4 5 Ac-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-Val-Val-

Gln-Asn-NH2 2,3 ± 0,6 7,5 ± 1 ,2 3,3 ± 0,5 6 Ac-Arg-Aia-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-NH2 neg

7 Ac-Arg-Aia-Ser-Gin-Asn-Tyr-Pro-Val-

V a i - N H 2 , 5,5 ± 0,3 1 60 ± 4 29 ± 2

Km : constante d'affinité ; Vmax : vitesse maximale d'hydrolyse.

•mM ; bnmol.min- 7 .pg - 7 ; c (nmol. min - 7.pg- 1.mM- 7) x 1 0-3.

Paramètres cinétiques d'inhibiteurs de la pol-protéase

Peptide Séquence K; (mM)

1 1 Ac-Ser-Gin-Asn-(3RS, 4S)AHPA-Vai-Vai - N H 2 a 39 ± 6

1 2 Ac-Ser-Gin-Asn-Tyr(R)Pro-Val-Vai-NH 2 1 3 ± 1

1 3 Ac-Ser-Gin-Asn-Phe(R)Pro-Vai-Vai- N H 2 1 4 ± 2

a mélange de diastéréoisomères

Figure 1 1 . Paramètres cinétiques des inhibiteurs de la pol-protéase : quel­

ques peptides inhibiteurs avec la configuration absolue des résidus tyrosine et phénylalanine. Tyr (R) et Phe (R) = Tyr et Phe réduites.

structure tridimensionnelle de la pro­

téine p24 - sont autant de résultats encourageants en vue de la prépara­

tion d'inhibiteurs plus spécifiques.

Ces concepts viennent de trouver leur confirmation dans les travaux récents et remarquables de mise au point d'inhibiteurs peptidiques spécifiques ayant une activité antivirale effective [27 -29]

Remerciements

Notre travail sur les inhibiteurs de la pol­

protéase poursuivi au laboratoire bénéficie du soutien financier de l'Agence nationale de recherches sur le SIDA et des contacts fruc­

tueux établis au cours des réunions scientifi­

ques organisées par son président, le profes­

seur J .-P. Lévy. Nos remerciements s'adressent aussi au Conseil Général des Alpes Maritimes ainsi qu'au Conseil Régional financier PACA pour leur soutien financier.

mis n ° 6 vol. 6, juin 90

(10)

Su rn mary

The inhibitors of the HIV - 1 pol-protease

Inhibition of retroviral proteases su ch as HIV -1 protease may pro­

vide a novel and potentially powerful therapeutic approach for the treatment of AIDS and rela­

ted diseases. Small modified pep­

tides of seven aminoacids for example could be considered as good substrates ; their small size gives sorne flexibility which allows them to enter into the tunnel of the dimer of the pol-protease . Fit­

ting the active site of the enzyme, they could competitively inhibit it.

The modifications on the cleavage sites of Tyr/Phe-Pro bonds, which concern the proteins p 1 7 -p24, and on the other hand the linkage bet­

ween the pol-protease and the reverse transcriptase, appear to be a good strategy in the research of inhibitors of the pol-protease , the first step in the conception of drugs against this enzyme. The cristallization of the pol-protease , the knowledge of its spatial struc­

ture which give good i ndications about the active site, the determi­

nation of antigenic site and the three-dimensional structure of p24 protein are the hopeful results to prepare more specifie inhibitors.

TIRÉS A PART ---•

R. Guedj.

mis n ° 6 vol. 6, juin 90 5 6 1

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