Approche structurale et fonctionnelle de la première enzyme de la voie de la sérine

: PHGDH, une cible potentielle pour le traitement du cancer

Résumé

Depuis 2011, le dérèglement du métabolisme énergétique a été identifié comme un hallmark du cancer. L’effet Warburg et son implication dans les cellules cancéreuses est par conséquent de plus en plus étudié. La voie de la sérine et la première enzyme de celle-ci, la phosphoglycérate déshydrogénase (PHGDH) ont été identifiées comme des cibles thérapeutiques potentielles. Depuis 2016, un nombre croissant d’inhibiteurs ciblant PHGDH sont publiés mais jusqu’à présent peu d’informations quant à leur mode de liaison sont disponibles.
Dans la première partie de ce travail, nous avons tenté de cristalliser la forme sauvage de l’enzyme à l’aide d’une protéine de fusion (MBP) et de mutations en surface de la protéine. Seule la forme tronquée de l’enzyme a permis d’obtenir une structure cristallographie montrant que les domaines ASB et ACT semblent essentiels à l’assemblage de l’enzyme sous sa forme tétramérique. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons généré un modèle de l’enzyme sous sa forme tétramérique. L’agencement des monomères et la structure globale de PHGDH ont été confirmés avec des expérimentations de cross-linking couplées à la spectrométrie de masse. Ce modèle a permis d’une part de mettre en évidence le mode de liaison de substrat. Nous avons pu montrer l’importance de R134 et de la boucle flexible qui la contient. D’autre part, nous avons criblé les sites de liaison du cofacteur et du substrat afin de trouver de nouveaux ligands de ces sites. Ce criblage a permis de mettre en évidence les sites d’interactions préférentiels au sein des poches. La L-cystéine et le fluoropyruvate ont été identifiés comme des ligands potentiels et leur liaison au sein du site actif a été confirmée par cristallographie.
Au terme de cette thèse de doctorat nous avons pu : générer la première structure de PHGDH sous sa forme tétramérique ; identifier de nouveaux ligands du site actif et les interactions essentiels des deux poches de liaison et mettre en évidence l’importance de la boucle flexible contenant R134 sur l’activité de l’enzyme.

la date de réponse	18 oct. 2019
langue originale	Français
L'institution diplômante	Universite de Namur
Sponsors	FRS-FNRS-Télévie
Superviseur	Johan Wouters (Promoteur), Laurence Leherte (Président), Judith Unterlass (Jury), Serena Sirigu (Jury) & Ute F. Röhrig (Jury)