Hcinap, Biogenèse des ribosomes, Cancer, Inhibiteurs enzymatiques, Conception rationnelle, Essais biochimiques

La biogenèse des ribosomes est l'un des processus les plus complexe de l'organisme permettant la synthèse des ribosomes, des machineries moléculaires responsables de la traduction de l'information génétique au niveau des ARNm en protéines fonctionnelles. Une des dernières étapes de la maturation des ribosomes est le clivage au niveau du site D ou 3 du pré-ARNr 20S en ARNr 18S mature. Divers facteurs ribosomiques interviennent dans cette étape de maturation dont hCINAP "Human coilin interacting nuclear ATPase protein". hCINAP est une adénylate kinase atypique possédant une activité ATPase et impliquée dans plusieurs processus biologiques. Ce facteur ribosomique intervient d'une part dans le traitement de l'ARNr 18S en facilitant le recrutement de l'endonucléase Nob1 responsable du clivage au niveau du site en d'autre part hCINAP joue le rôle de chaperonne de RPS14 une protéine de la plateforme de la petite sous-unité ribosomique. Outre son rôle dans la biogenèse des ribosomes, diverses études ont montré l'implication de hCINAP dans l'initiation et la progression du cancer. Dans le cadre de la thèse, nous avons cherché à développer des petites molécules ciblant les poches nucléotidiques de hCINAP afin d'améliorer la compréhension de la fonction de hCINAP dans la biogenèse des ribosomes et le cancer et fournir de nouvelles molécules thérapeutiques en oncologie. Nos travaux ont consisté à mettre au point un test de criblage permettant de tester rapidement plusieurs centaines de molécules. Ce test est basé sur la mesure indirecte de la production de l'ADP en fonction du temps en utilisant la méthode des enzymes-couplées associée à la spectrophotométrie UV-visible.En se basant sur la structure cristallographique de hCINAP et sur des données de modélisation moléculaire nous avons développé, par approche rationnelle, et synthétisé des molécules bi-substrat mimant les nucléotides et pouvant interagir avec les deux sites d'interaction de hCINAP. Des études cristallographiques de ces molécules en association avec hCINAP ont été réalisées afin de faciliter les études de relation structure activité et l'optimisation des composées. Dans la même thématique, une approche chimérique associant petites molécules et peptidomimétique a été développée afin d'inhiber de manière plus spécifique l'activité enzymatique de hCINAP ainsi que l'interaction hCINAP-RPS14. Ces molécules ont été évaluée au moyen de méthodes biophysiques basées sur la fluorescence. Enfin, un nouveau mécanisme d'implication de hCINAP dans la biogenèse de ribosomes a été identifié. Nous avons mis au point un test permettant de détecter par HPLC analytique la transformation de l'aspartate de la chaine peptidique de RPS14 en isoaspartate en comparaison à des peptides de références synthétisés au laboratoire. Ce test nous a permis de décrire une activité d'isoaspartylation de RPS14 par hydrolyse de l'ATP catalysé par hCINAP.