| Resumé |
La mélatonine (MLT) est une hormone principalement synthétisée dans la glande pinéale, suivant un rythme circadien avec des niveaux élevés pendant la nuit. La MLT régule de nombreuses fonctions physiologiques, telles que le sommeil, les rythmes biologiques et la douleur. Ces effets sont médiés par l'activation de ces deux récepteurs MT1 et MT2, membres de la famille des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), qui se couplent préférentiellement aux protéines Gi/o. Les récepteurs de la MLT sont des cibles thérapeutiques, cependant, le mécanisme par lequel ils affectent la physiologie n'est pas encore clair. Il existe un intérêt croissant pour le développement des ligands ciblant ces récepteurs. Une approche intéressante consiste à concevoir des molécules dont l'activité peut être modulée par la lumière, car la lumière peut moduler les systèmes physiologiques avec une précision spatio-temporelle, une faible toxicité et sans danger. Dans ce travail, nous avons décrit la synthèse et l'évaluation pharmacologique d'une nouvelle famille de ligands des récepteurs de la MLT avec des propriétés photo-activables, y compris les molécules photo-changeables et celles mise en cage. Les composés en cage sont des molécules qui attachent de manière covalente un groupe photo-labile à une biomolécule, la rendant inactive. La lumière déclenche ainsi une réaction photolytique qui libère la molécule active au site d'action. Suite à la stratégie de mise en cage, nous avons synthétisé quatre composés. Nous avons démontré que tous ces ligands libéraient la MLT active, dont nous avons ensuite évalué l'affinité de liaison et la capacité à inhiber la production d'AMPc. Comme attendu, les composés ont montré une importante baisse de l'affinité et par conséquence de la puissance sur les récepteurs MT1 et MT2. Après illumination, les composés ont montré d'excellentes valeurs de pKi et EC50, en accord avec une libération efficace de MLT. Parmi eux, le composé MCS-0382 a montré les propriétés les plus intéressantes, affichant une différence d'affinité de plus de 1000 fois entre avant et après photolyse. Une fois la méthode de photolyse validée, nous avons voulu appliquer ces outils pour étudier le rôle des récepteurs mitochondriaux MT1. Par conséquent, le MCS-0382 a été utilisé comme modèle pour générer un composé ciblant les mitochondries, le MCS-1145. De plus, un détecteur d'AMPc basé sur la technique du BRET (CAMYEL) a été utilisé pour surveiller en temps réel la production intracellulaire d'AMPc induite par le ligand. Les résultats de ce test ont confirmé l'accumulation de MCS-1145 dans les mitochondries et nous ont permis de voir des réponses différentes par rapport au MCS-0382 non ciblé. De plus, deux autres composés photo-changeables ont été synthétisés. Les molécules photo-changeables sont des molécules qui s'isomérisent de manière réversible entre deux isomères lors de l'illumination, conduisant à des effets biologiques différents. Suite à la stratégie d'azologisation, nous avons incorporé un pont azoïque à un ligand non indolique dérivé de la MLT. Les deux composés ont efficacement répondu à la lumière. Cependant, seul le MCS-0468 a présenté des différences dans les tests fonctionnels après illumination. En effet, le trans-MCS-0468 était inactif sur les voies ERK et AMPc pour MT1, tandis que la forme cis présentait un effet agoniste. Pour MT2, la lumière a induit une perte de puissance de MCS-0468 sur l'inhibition de l'AMPc, et aucune activation de ERK n'a été détectée. Fait intéressant, MCS-0468 n'a pas induit de recrutement de b-arrestine2 sur MT1, se comportant ainsi comme un ligand biaisé pour les voies médiées par la protéine G sur MT1. En conclusion, nous avons développé et caractérisé les premiers ligands photo-activables pour les récepteurs de la MLT, présentés comme de potentiels outils pour étudier les mécanisme d'action de ces récepteurs, leur implication dans les réponses physiologiques et le rôle des récepteurs mitochondriaux MT1. |