Objectifs du projet MENAX Criblage à haut débit

Dr. F. Borel et Dr. J.-L. Ferrer (IBS, équipe synchrotron, UMR 5075, Grenoble). Co-cristallisation IspD / fragments. Résultats. Essais de cristallisation en cours ...
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Philippe CHAIGNON Maître de conférences Faculté de chimie, Université de Strasbourg Laboratoire de Chimie Biologique et Applications Thérapeutiques Institut de Chimie de Strasbourg (UMR 7177)

ANR-16-CE39-0005-01

MENAX De nouveaux inhibiteurs de IspD comme solution contre Bacillus anthracis

ANR-16-CE39-0005-01

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Introduction

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis …

« Retour de l'anthrax dans les élevages bovins des Hautes-Alpes » La voie du nord 20/08/2018 « Résurgence inédite de l'anthrax dans les pâturages des Hautes-Alpes » La Dépêche 20/08/2018

Spores de Bacillus Anthracis

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Introduction

Bacillus anthracis

Bacillus anthracis …

« Retour de l'anthrax dans les élevages bovins des Hautes-Alpes » La voie du nord 20/08/2018 « Résurgence inédite de l'anthrax dans les pâturages des Hautes-Alpes » La Dépêche 20/08/2018

Spores de Bacillus Anthracis

…constitue une menace bioterroriste 5

Introduction

Isoprenoïdes

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Introduction

Voie du MEP

Voie du methylerythritol phosphate

Voie du Mévalonate

Humains La majorité des bactéries

Champignons Apicoplaste Apicoplaste

Archaebactérie et quelques bactéries

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Introduction

Voie du MEP

Voie du methylerythritol phosphate

Voie du Mévalonate

Humains La majorité des bactéries

Champignons Apicoplaste Apicoplaste

Archaebactérie et quelques bactéries

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Introduction

IspD

IspD d’Escherichia coli PDB 1VGT

IspD d’Arabidopsis thaliana PDB 1W77

Plusieurs sites possibles Bon candidat pour une approche par fragment!

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Objectifs du projet MENAX Développer de nouveaux inhibiteurs de IspD de B. anthracis en utilisant une approche par fragments

Criblage à haut débit

Approche par fragment

Images issues de Nature Rev. Drug Discov., 2004, 3, 660-672.

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Objectifs du projet MENAX Développer de nouveaux inhibiteurs de IspD de B. anthracis en utilisant une approche par fragments

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Résultats

Production de l’enzyme IspD

• Préparation de la souche surexprimant le gène ispD

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Résultats

Production de l’enzyme IspD

• Préparation de la souche surexprimant le gène ispD • Production et purification des enzymes IspD de B. anthracis et d’E. coli

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Résultats

Production de l’enzyme IspD

• Préparation de la souche surexprimant le gène ispD • Production et purification des enzymes IspD de B. anthracis et d’E. coli • Cristaux et structure de IspD de B. anthracis

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Résultats •

Test d’activité

Développement du test d’activité.

Dosage colorimétrique avec du vert de malachite/molybdate

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Résultats •

Test d’activité

Développement du test d’activité.

• Synthèse du substrat de IspD : le methylerythritol phosphate

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Résultats

Sélection des fragments

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Résultats

Sélection des fragments par SPR

Dr. D. Altschuh (IGBMC, UMR 7104-U964, Strasbourg)

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Résultats

Sélection des fragments par SPR

Dr. D. Altschuh (IGBMC, UMR 7104-U964, Strasbourg)

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Résultats •

Sélection des fragments par SPR

Mise au point de la méthode : Tampon / fixation de l’enzyme / % de DMSO...

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Résultats Validation de la technique avec du CTP. [CTP] (µM) 0 4.69

Adjusted sensorgram

RU 100

9.38

80

18.7

60

Response (0 = baseline)



Sélection des fragments par SPR

37.5

40

20

75

0

150

-20

-40 -40

-20

0

20

40

60

80

100

Tim e (0 = bas eline )

120

140 s

300



Evalué par SPR

KD

90 ± 5 µM



Evalué par un test enzymatique

KM

22 ± 8 µM

21

Résultats

Sélection des fragments par SPR

Librairie de 497 fragments

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Résultats

Sélection des fragments par SPR

Librairie de 497 fragments

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Résultats

Sélection des fragments par SPR Adjusted sensorgram

RU

Test à différentes concentrations en fragment

80

Response (0 = baseline)

60

40

20

0

-20 -50

0

50

100

150

200

250 s

Tim e (0 = bas eline )

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Sélection des fragments par SPR

Résultats Détermination du KD Adjusted sensorgram

RU 80

Response (0 = baseline)

60

40

20

0

-20 -50

0

50

100

Tim e (0 = bas eline )

150

200

250 s

Sélection d’une vingtaine de fragments

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Résultats

Co-cristallisation IspD / fragments

Essais de cristallisation en cours Dr. F. Borel et Dr. J.-L. Ferrer (IBS, équipe synchrotron, UMR 5075, Grenoble)

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Conclusions et perspectives Adjusted sensorgram

RU 80

Response (0 = baseline)

 Une première sélection de fragments a été réalisée par SPR.

60

40

20

0

-20 -50

0

50

100

150

200

250 s

Tim e (0 = bas eline )

 Une seconde sélection, par cristallographie et diffraction de RX, est en cours. Informations structurales sur le/les sites de fixation des fragments dans l’enzyme

 Evolution des fragments (synthèse et modélisation) et évaluation du pouvoir d’inhibition Premiers inhibiteurs de IspD de B. anthracis Développement d’inhibiteurs spécifiques de IspD de B. Anthracis 27

L’outil JCJC de l’ANR  Création de l’équipe CBAT en 2014  Développement d’une nouvelle thématique : la sécurité globale  Développement d’une nouvelle approche : par fragment  Prise d’autonomie par rapport à cette thématique et approche.

 Encadrement d’une première doctorante.

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