Vers la compréhension de _hTDO₂ : Étude de la protéine et de ses interactions avec une série bioisostérique d’inhibiteurs sélectifs

Abstract

En 2020, les cancers étaient la deuxième cause de mortalité dans le monde. Dans ce contexte, de nombreuses recherches sont effectuées pour essayer de les soigner. Parmi les différents types de thérapies existantes, l’immunothérapie a pour objectif de stimuler le système immunitaire du patient. C’est dans ce cadre qu’un intérêt particulier est porté à la Tryptophane 2,3-Dioxygénase 2 humaine (hTDO2). Cette hémoprotéine est surexprimée dans les cellules cancéreuses et catalyse la première étape de la voie de la kynurénine, aussi connue comme la voie de dégradation du L-Tryprophane (L-Trp). La diminution de la quantité de L-Trp ainsi que l’accumulation de métabolites de la kynurénine liées à cette surexpression mènent à la diminution de la quantité de lymphocites T actifs, entraînant l’immunodéficience au sein de la tumeur. Inhiber l’action de hTDO2 serait donc un bon moyen de stimuler le système immunitaire du patient. Dans le cadre de ce travail, la production de hTDO2 a été optimisée afin de permettre sa caractérisation au moyen de différentes techniques. Ces caractérisations ont pu mettre en évidence la labilité du cofacteur hème et la stabilisation de la protéine par celui-ci ainsi que par le L-Trp, son substrat. L’état oligomérique de hTDO2 a aussi été étudié et met en évidence que hTDO2 est principalement tétramérique mais un état oligomérique plus élevé est également observé. Dans un deuxième temps, une attention particulière a été portée à une série bioisostérique d'inhibiteurs sélectifs de hTDO2, dérivés d'indol-3-yl. Ceux-ci ont été étudiés de manière computationnelle afin de caractériser l’influence de la substitution bioisostérique sur les propriétés de cette série. Ils ont ensuite été comparés à un pharmacophore, indiquant qu’ils sont de potentiels bons inhibiteurs de hTDO2. Une étude des interactions entre ces inhibiteurs et hTDO2 a été, par après, effectuée par docking pour comprendre l’effet de la bioisostérie sur l’inhibition de l’enzyme. Le meilleur inhibiteur selon le docking a été sélectionné pour faire des tests d'inhibition plus approfondis sur hTDO2. Ceux-ci ont permis de déterminer le mode d’inhibition et le Ki de l’inhibiteur sélectionné. Le but de ce travail est d’approfondir la compréhension fondamentale de l’enzyme pour aider au développement de ses inhibiteurs.

Date of Award	20 Jan 2022
Original language	French
Awarding Institution	University of Namur
Supervisor	Johan Wouters (Supervisor)