Tyrosines kinases de la famille de FAK: bases structurales de la régulation et de la localisation intracellulaire – FAKs

Focal adhesion kinase (FAK) et proline-rich tyrosine kinase 2 (PYK2) forment un groupe original de tyrosines kinases non récepteurs qui jouent un rôle fondamental dans l'adhérence, la survie et la motilité des cellules, le développement et le fonctionnement de nombreux tissus y compris nerveux et immunitaire. Elles sont impliquées dans des situations pathologiques allant de l'invasion tumorale et des métastases cancéreuses à l'ischémie cérébrale. L'étape clé de leur mise en jeu est une autophosphorylation déclenchée par des récepteurs membranaires (FAK) ou une augmentation du Ca2+ cytosolique (PYK2), permettant le recrutement de kinases de la famille de Src et la formation de complexes multimoléculaires de signalisation. Malgré l'importance majeure de ces enzymes et leur étroite parenté, les déterminants structuraux de leur activation et de leur localisation ne sont pas connus. On ne dispose pas non plus d'inhibiteurs spécifiques qui auraient un grand intérêt potentiel dans le cancer, l'ischémie cérébrale et certaines cardiopathies. Ce projet a pour but de déterminer les bases structurales de l'activation et de la localisation intracellulaire de FAK et PYK2 et de développer des inhibiteurs spécifiques. Il associe 4 axes :- Elucider l'organisation structurale de FAK et de PYK2 en associant modélisation in silico, mutagenèse dirigée, études structurales à faible résolution par SAXS et à haute résolution par cristallographie aux rayons X.- Déterminer les bases structurales de l'activation de FAK et de PYK2 en caractérisant les modifications post-transcriptionnelles (épissage de FAK) ou post-traductionnelles (phosphorylation Ser/Thr de PYK2) qui modifient leur activité, et leurs conséquences biologiques.- Déterminer les déterminants structuraux du ciblage intracellulaire de FAK et de PYK2 et leurs effets. - Combiner criblage virtuel et synthèse chimique pour développer deux types d'inhibiteurs de FAK et de PYK2: des inhibiteurs du site de liaison de l'ATP et des inhibiteurs des interactions protéine-protéine intra ou intermoléculaires. Pour mettre en œuvre ce programme ambitieux et novateur une approche pluridisciplinaire est indispensable. C'est pourquoi notre projet associe des biologistes, des structuralistes, des spécialistes de la modélisation moléculaire et des pharmaco-chimistes. Les deux premiers groupes ont déjà effectué des contributions importantes à l'étude de FAK et/ou de PYK2, et les deux derniers ont récemment décidé de consacrer l'essentiel de leur activité à ces enzymes. La combinaison des expertises complémentaires des laboratoires impliqués nous met dans une situation privilégiée par rapport à la compétition internationale pour faire des avancées significatives dans ce domaine important du point de vue de la recherche fondamentale et des développements thérapeutiques.