Conception d'inhibiteurs d'interactions protéine-protéine : Application à l'assemblage des nucléosomes – BREAKABOND

La modulation des interactions protéines-protéines par des molécules exogènes capables d'interférer avec différentes fonctions cellulaires est passée en quelques années du statut de projet futuriste à une réalité déjà marquée par plusieurs développements thérapeutiques. Notre projet s'inscrit directement dans l'émergence de ces nouvelles technologies avec pour but de développer une nouvelle stratégie d'inhibition des interactions entre macromolécules. L'originalité de notre méthode réside dans l'augmentation de l'affinité de l'inhibiteur pour sa cible par l'assemblage et le design de plusieurs épitopes de liaison. Cette stratégie sera validée sur Asf1, un chaperon d'histone essentiel aux premières étapes d'assemblage de la chromatine. Asf1 possède un grand nombre de partenaires, lui conférant un rôle essentiel dans de multiples fonctions telles que la réplication, la réponse cellulaire aux dommages de l'ADN et le maintien de l'intégrité de l'information épigénétique. Nous chercherons à concevoir un composé interagissant avec Asf1, capable d'inhiber sa liaison avec les histones H3/H4 et pouvant être importé dans les cellules. Pour cela, des composés capables de mimer l'interaction d'Asf1 avec les histones seront générés. L'augmentation de l'affinité du composé pour Asf1 sera obtenue par une stratégie originale de design basée sur des structures peptidiques. Nous tirerons profit des travaux obtenus sur les structures de quatre complexes impliquant Asf1 avec ses différents partenaires. Les épitopes de liaisons de ces partenaires correspondent à de petites régions dépliées (10 à 15 résidus) qui se structurent au contact d'Asf1 et qui couvrent des surfaces adjacentes sur la protéine. Après plusieurs cycles d'optimisation le peptide résultant devrait être capable de lier Asf1 avec une forte affinité et une surface d'interaction suffisante pour l'inhiber la liaison d'Asf1 aux histones H3/H4. La pénétration des peptides au sein des cellules sera obtenue par les techniques de transduction peptidique qui ont démontrées leurs grandes potentialités au cours de ces dernières années. Notre stratégie consiste à coupler les analyses prédictives de design in silico avec la caractérisation expérimentale des propriétés des peptides générés. La qualité et complémentarité des informations expérimentales obtenues constitueront un socle essentiel pour valider et améliorer des approches prédictives et disposer d'une méthodologie générale de design d'inhibiteurs d'interactions protéiques. Les composés issus du design ciblant le complexe entre Asf1 et les histones H3/H4 seront d'un intérêt fondamental pour mieux caractériser le rôle biologique des premières étapes de l'assemblage de la chromatine dans un contexte physiologique. Ces composés seront en particulier testés pour leur capacité à inhiber la prolifération cellulaire et à accroître la sensibilité aux stress génotoxiques, ouvrant potentiellement de nouvelles voies de recherche en thérapie anti-cancéreuse.