Épigénétique, Méthylation de l'ADN, MBD2, MeCP2, Essais biophysiques de criblage, RMN, Analogues de cytosine, Synthèse phosphoramidite

L'épigénétique se définit comme étant la régulation de l'expression génique sans modification de la séquence primaire de l'ADN mais au travers de modifications chimiques réversibles ayant lieu sur les queues d'histones mais aussi directement sur l'ADN. La modification principale ayant lieu sur l'ADN est la méthylation des cytosines ayant lieu en position 5 dans un contexte CpG. Cette modification est mise en place par des enzymes dites « writers » (DNMT), enlevée par les enzymes « erasers » (TET) et reconnue par les protéines « readers » (MBPs). Deux protéines « reader » de la méthylation de l'ADN sont Methyl-CpG Binding Domain Protein 2 (MBD2) et Methyl-CpG Binding Protein 2 (MeCP2). Celles-ci vont reconnaître l'hyperméthylation des promoteurs des gènes et recruter des complexes responsables d'extinction de gène. Cette régulation épigénétique a lieu tout au long de la vie et joue un rôle dans le développement mais aussi le maintien de certaines pathologies. MBD2 joue un rôle dans certains types de cancer (comme sein, prostate, colorectal') alors que MeCP2 intervient principalement dans des maladies neurologiques (syndrome de Rett et syndrome de duplication du gène MECP2). Le but de ma thèse est de synthétiser, cribler et optimiser des ligands chimiques visant le domaine de reconnaissance de l'ADN méthylé présent sur ces 2 protéines (MBD). Ceci afin de mieux comprendre leur structure et, à long terme, les évaluer en tant que potentielle cible thérapeutique. Nous avons élaboré une chimiothèque composée d'analogues de 5-méthylcytosine sous forme de basé azotée ou de mono-, di- ou tri-nucléotide. J'ai également établi et optimisé deux essais de criblage biophysiques orthogonaux. Le premier est un « Thermal Shift Assay » au travers duquel nous obtenons des informations sur l'interaction entre les protéines et les composés. Le deuxième est un test de compétition au travers duquel on établit la capacité ou non de la molécule à perturber le complexe protéine-ADN. Avec ces deux méthodes, un total de 144 composés ont étés criblés. Nous avons identifié les premiers composés chimiques qui interagissent directement avec le domaine de reconnaissance de l'ADN de 2 protéines et capables de perturber le complexe ADN-MBDs. Ces travaux ouvrent comme perspective l'optimisation chimique des composés les plus puissants afin de les rendre actives in cellulo.