Evaluation de peptides régulateurs positifs de la masse musculaire
Evaluation of the anti-myostatin activity of Small Leucine Rich Proteoglycans' peptides
par El Shafey Nelly sous la direction de Kichler Antoine et de Scherman Daniel
Thèse de doctorat en Biothérapies et Biotechnologies
École doctorale Biologie et Biotechnologie

Soutenue le Wednesday 05 November 2014 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Facteur de croissance transformant bêta-1
  • Muscles -- Maladies
  • Myogénèse
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Mots clés
Muscles squelettiques, Myostatine, Décorine, Small Leucine Rich Proteoglycans
Resumé
La myostatine est un membre de la superfamille du TGF-β (transforming growth factor-β) impliqué dans la régulation négative de la masse musculaire. En effet, l'absence de myostatine (MSTN) chez la souris est responsable d'un phénotype hypermusclé. Depuis, il a été confirmé qu'une baisse de l'activité de la MSTN conduit à une augmentation de la masse musculaire chez d'autres espèces, y compris l'Homme. L'identification de la MSTN et des conséquences de son invalidation sur le développement musculaire ouvre de nombreuses perspectives en médecine humaine. Il existe de nombreuses situations pathologiques qui conduisent à une fonte musculaire importante : c'est le cas pour des maladies génétiques telles que les dystrophies musculaires ou pour d'autres pathologies comme le cancer et le sida. Différentes approches anti-MSTN ont été développées au cours des dernières années, par exemple un anticorps anti-MSTN ou des ligands de la MSTN. L'objectif majeur de ce projet de recherche a consisté à identifier de nouveaux inhibiteurs de la MSTN, en particulier appartenant à la famille de protéines appelées SLRP (Small Leucine Rich Proteoglycans). Il a été mis en évidence que des membres de cette famille, notamment la décorine (DCN) ainsi que des fragments issus de la DCN dont le peptide 31-71, sont capables de se lier à la MSTN en présence de zinc. La DCN peut alors empêcher l'activité de la MSTN en s'opposant à la liaison de cette dernière à son récepteur. Dans ce contexte, nous avons étudié des séquences peptidiques plus restreintes de la DCN murine pouvant interagir efficacement avec la MSTN et des peptides dérivés d'autres SLRP pour leur aptitude à lier la MSTN. Afin de faciliter le criblage in vitro de ces composés, nous avons tout d'abord créé une lignée cellulaire HEK293T exprimant stablement une cassette inductible par la MSTN fusionnée au gène de la luciférase (pCAGA-Luc). Parmi les candidats testés, le peptide mDCN48-71 a été le plus intéressant de par sa forte activité anti MSTN in vitro comparée aux autres, avec un IC50 de 7 µM. Notons également que le peptide mDCN48-71 n'a pas inhibé d'autres membres de la superfamille du TGF-β : TGF-β2, activine A et GDF-11 - ce qui suggère une spécificité d'action du peptide. En outre, des études d'anisotropie de fluorescence ont permis de prouver l'interaction directe du peptide mDCN48 71 avec la MSTN et la dépendance au zinc de cette liaison. Pour finir, nous avons montré que des injections intramusculaires répétées de ce peptide chez le modèle murin dystrophique mdx, conduisent à une augmentation significative de la masse des muscles tibiaux antérieurs injectés de l'ordre de 21 % par rapport aux muscles contrôles.