Epigénétique, Méthylation de l'ADN, Mbd2, Ligands, Essais biophysiques de criblage, Rmn

L'épigénétique s'est beaucoup développée lors des dernières décennies. Les marques épigénétiques les plus étudiées chez les mammifères sont les modifications d'histones et la méthylation de l'ADN, cependant leurs implications dans la régulation de l'expression des gènes n'est pas complètement élucidée. La mise en évidence des mécanismes de dérégulation épigénétique dans les maladies a conduit à des thérapies ciblant spécifiquement ces modifications. La majorité des cibles thérapeutiques sont des « writers » ou « erasers » de la modification épigénétique impliquée dans la pathologie. Cependant les mécanismes des protéines qui reconnaissent ces modifications épigénétiques sont encore peu connus. Les protéines de reconnaissance de l'acétylation des lysines, les bromodomaines avec un domaine extra terminale (BET-BRD) font partis du peu de familles de « readers » épigénétiques ciblés dans les thérapies. Deux molécules sont actuellement en développement. Concernant la méthylation de l'ADN, il n'est encore compris comment elle est lue et traduite dans la fonction de la chromatine et la réponse cellulaire. Pour combler cette zone d'ombre, nous avons mis en place une stratégie pour cibler les « methyl-CpG readers », spécifiquement les protéines Methyl-CpG Binding Domain (MBDs). Pour mettre en place des essais biochimiques et biophysiques d'interaction protéine-composé, MBD2 a été choisi car il a la plus grande affinité pour l`ADN méthylé et a été identifié comme un gène non vital. Nous avons conçu des analogues de la 5-méthylcytosine et des structures d'acides nucléiques peptidiques (PNA) avec des bases modifiées, pour constituer une chimiothèque synthétisée au laboratoire. Grâce à l'essai de « protein thermal shift », à la technique de thermophorèse microscopique (MST) et à la technologie d'AlphaScreen®, nous avons identifié des fragments qui interagissent avec MBD2 humaine et interfèrent avec le complexe constitué de MBD2 et de l'ADN méthylé. Ces essais nous ont également permis d'évaluer l'affinité MBD2-molécule. La RMN 2D (1H 15N) et le docking virtuel nous ont donné un point de vue structural sur les interactions, nous permettant de guider l'optimisation chimique. Les premiers résultats mettent en évidence des groupements importants pour l'interaction avec MBD2. Ces informations offrent un bon point de départ pour obtenir les premières sondes interagissant sélectivement avec MBD2 et déplaçant son interaction avec l'ADN méthylé.