Développement d’inhibiteurs de nouvelles enzymes clivant l’extrémité C-terminale des tubulines alpha et beta – TubModin

Les modifications post-traductionnelles de la tubuline représentent un mécanisme important dans la régulation des fonctions des microtubules. Parmi ces modifications, la détyrosination consiste en l'élimination de la tyrosine C-terminale de l'alpha-tubuline. Cette modification est très présente dans les neurones où elle est impliquée dans l’asymétrie neuronale.
Dans le passé, nous avons identifié les deux membres de la famille des vasohibines, VASH1 et VASH2, comme la première classe d'enzymes impliquées dans la détyrosination. Cette identification a été rendue possible par le développement d'un inhibiteur covalent compatible avec la chimie ‘click’. L'optimisation de l'inhibiteur original nous a permis d'obtenir des composés spécifiques et pénétrant les cellules, qui bloquent complètement l'activité des VASH dans différents types de cellules, y compris les neurones.
Récemment, nous avons découvert une nouvelle famille d'enzymes modifiant la tubuline que nous avons nommés Tubulin MetalloCarboxyPeptidase (TMCP) 1 et 2. Tandis que TMCP1 est impliquée dans la détyrosination, TMCP2 catalyse le clivage de la beta-tubuline par l'élimination séquentielle de trois acides aminés, ce qui génère une modification beta-delta3, inconnue jusqu'à présent. L'objectif principal de la proposition actuelle est d'établir des essais enzymatiques continus basés sur des substrats fluorogéniques et de les utiliser pour obtenir des inhibiteurs spécifiques de TMCP1 et TMCP2. Une fois développés, les inhibiteurs de TMCP1 seront utilisés en combinaison avec les inhibiteurs de VASH déjà disponibles pour bloquer complètement la détyrosination et établir sa fonction dans la différenciation neuronale. Inversement, les composés ciblant TMCP2 permettront d’étudier le rôle de la modification beta-delta3, qui est inconnu. Ce projet fournira des outils précieux pour déterminer l'importance fonctionnelle du clivage de la queue C-terminale de l'alpha- et de la beta-tubuline.