Typologie d'actualités : 2024

Marie Curie Postdoctoral Fellowships

Rafael Aroso, originaire de l’Université de Coimbra, Portugal, rejoindra l’équipe « Complexes métalliques et IRM ». Son projet « PorphIRON » vise à développer des complexes paramagnétiques basés sur les métaux de transition, comme le fer, pour des applications en IRM. Ce travail s’inscrit dans les efforts de l’équipe à remplacer le gadolinium, actuellement utilisé en IRM, par des métaux plus biocompatibles et écologiquement plus soutenables.

Ross Ballantine, venu de la Queen’s University Belfast en Irlande du Nord, rejoindra l’équipe « Protéines de Synthèse et Chimie Bioorthogonale » pour travailler sur le projet « ThioSHowcase ». Ce projet vise à explorer des acides aminés thiophénoliques pour la fonctionnalisation chimiosélective de peptides et protéines, en particulier pour des applications au marquage de protéines et à la réticulation de peptides.

Une nouvelle sonde d’imagerie permet la détection IRM de tumeurs du cancer du sein à des stades précoces

Malgré des progrès considérables ces dernières années en imagerie et traitement du cancer, des méthodes de diagnostic précoce de détection des métastases et une meilleure compréhension de la progression du cancer demeurent un réel besoin clinique. L'imagerie moléculaire peut répondre à ce besoin grâce à des agents de contraste ciblant des biomarqueurs tumoraux spécifiques. La Nétrine-1 est une protéine extracellulaire, impliquée dans la progression et l'agressivité tumorale, l'angiogenèse et l'apparition de métastases. Elle est surexprimée dans le cancer métastatique du sein.

Les chercheurs de l'équipe "Complexes métalliques et IRM" ont récemment conçu, synthétisé et validé in vivo la première sonde peptidique multimodale spécifique de la Nétrine-1. Une validation structurelle a été réalisée par modélisation moléculaire grâce à une collaboration entre le CBM et l’Institut de Chimie Organique et Analytique.

Cette sonde a permis aux chercheurs de visualiser très clairement, par imagerie de résonance magnétique (IRM), des tumeurs triple négatif du sein à un stade précoce du développement (tumeurs de volume 0-50 mm3). Ce type de sonde permet également l’imagerie par tomographie d'émission monophotonique.

Cette approche bimodale balaye une large gamme de concentrations de cible (nM à μM) et permet la cartographie de la Netrin-1, in vivo dans des modèles murins de cancer, à différents stades d'évolution tumorale.

Référence :
Clémentine Moreau, Tea Lukačević, Agnès Pallier, Julien Sobilo, Samia Aci-Sèche, Norbert Garnier, Sandra Même, Éva Tóth and Sara Lacerda
Peptide-Conjugated MRI Probe Targeted to Netrin-1, a Novel Metastatic Breast Cancer Biomarker
Bioconjugate Chem. https://doi.org/10.1021/acs.bioconjchem.3c00558

Félicitations à Lylia Azoug pour son prix poster !

Lylia Azoug, doctorante de l'équipe "Protéines de synthèse et chimie bioorthogonale" a reçu le prix poster lors de la conférence "Chemical Biology Symposium 2024" organisée par la Société Chimique de France .

Résumé du poster  :

Generation of specific antibodies against peptides requires their covalent conjugation to large protein carriers, such as keyhole limpet hemocyanin (KLH), to override their inherently weak immunogenicity. For this, most approaches exploit the highly-efficient thiol-maleimide ligation, which enables for the attachment of multiple copies of peptides displaying a single cysteine thiol group, onto a variety of commercial maleimide-functionalized carriers. Concerning disulfide-containing peptides and proteins, introduction of a spare thiol moiety permits a follow-up thiol-maleimide reaction; nevertheless, disulfide bonds are highly susceptible to undergo intramolecular thiophilic attack by the thiolate required for the reaction, with consequent impairing of their native bridging framework. This “disulfide scrambling” would alter the peptide 3D structure, impairing specificity of elicited antibodies for the native target. In recent reports, thiol-functionalized spacers were introduced on disulfide-containing peptides to generate protein conjugates for immunization purposes, 1,2 nevertheless the occurrence of disulfide scrambling was not examined, therefore we sought to systematically evaluate the influence of different thiol-functionalized spacers. Using the N-terminal domain of the Lingo1 protein as a model peptide (20 amino acids, 2 disulfide bridges), we probed a small battery of thiol-containing spacers with variable length and rigidity. Interestingly, while flexible linkers, comparable with previously described ones,1,2 showed considerable disulfide scrambling upon 2 h under thiol-maleimide reaction conditions (pH 6.6), a short and rigid oligoproline-based linker3 abolished the disruption of the disulfide framework. The reported strategy provides a valuable resource for the bioconjugation of disulfide-containing peptides via standard thiol-maleimide chemistry while maintaining the structural integrity of the disulfide framework, thereby providing homogeneous tools for research and biomedical applications.

  1. Katayama, H.; Mita, M. A sulfanyl-PEG derivative of relaxin-like peptide utilizable for the conjugation with KLH and the antibody production. Bioorganic & ; Med. Chem. 2016, 24 (16), 3596–3602. DOI : 10.1016/j.bmc.2016.05.068
  2. Katayama, H.; Mizuno, R.; Mita, M. A novel approach for preparing disulfide-rich peptide-KLH conjugate applicable to the antibody production. Biosci. Biotechnol. Biochem. 2019, 83 (10), 1791–1799. DOI : 10.1080/09168451.2019.1618696
  3. Wilhelm, P.; Lewandowski, B.; Trapp, N.; Wennemers, H. A Crystal Structure of an Oligoproline PPII-Helix, at Last.J. Am. Chem. Soc. 2014, 136 (45), 15829–15832. DOI : 10.1021/ja507405j

La logique des modifications des protéines

Parmi les principaux éléments fonctionnels des cellules vivantes figurent les protéines, de petites « machines moléculaires » produites par la cellule en fonction des informations codées dans les gènes.

Chaque protéine est caractérisée par une composition chimique qui définit sa structure et sa fonction. Dans certaines circonstances, la composition chimique d'une protéine peut être modifiée au cours d'un processus enzymatique appelé modification post-traductionnelle des protéines (PTM), par lequel des groupes chimiques supplémentaires sont attachés de manière covalente à la protéine. Les PTM sont utilisés par la cellule comme mécanisme de régulation pour contrôler la fonction des protéines. L’ajout de nouveaux groupes chimiques, qui peuvent se présenter sous différentes formes et tailles, allant des petits groupes aux petites protéines en passant par les sucres et les lipides, modifie la structure et les interactions d’une protéine et peut avoir un impact sur presque tous les aspects de sa fonction.

Marcin Suskiewicz, biologiste structuraliste et biochimiste du CBM, a consacré de nombreuses années à l'étude de différents types de PTM et supervise actuellement un projet consacré à un type particulier de PTM : la SUMOylation des protéines.

Dans l'article de synthèse publié dans la revue BioEssays, il passe en revue l’historique de la recherche sur les PTM ainsi que diverses facettes de ce phénomène, notamment les principes chimiques sous-jacents, les mécanismes moléculaires et l’évolution. La revue combine une introduction au domaine avec un aperçu de la littérature récente et de nouvelles idées et hypothèses.

Références de l'article :
The logic of protein post-translational modifications (PTMs): Chemistry, mechanisms and evolution of protein regulation through covalent attachments
Marcin Suskiewicz
BioEssays
First published:21 January 2024
https://doi-org.insb.bib.cnrs.fr/10.1002/bies.202300178