L'une des caractéristiques de la maladie d'Alzheimer est la présence de dépôts amyloïdes insolubles dans la synapse, constitués du peptide bêta-amyloïde (A-beta). Une hypothèse pour expliquer leur accumulation est un dysfonctionnement du système d'élimination de A-beta. Une stratégie thérapeutique consiste donc à favoriser la dégradation de l'A-beta à l'aide d'agents de clivage artificiels, capables d'hydrolyser le peptide.
Ce travail de thèse est composé de 3 parties : la première vise à cribler une grande variété de complexes de cuivre, de zinc et de cobalt sur l'hydrolyse d'une liaison peptidique modèle, qui libère un chromophore lorsqu'elle est clivée. Ce criblage a permis de sélectionner un complexe prometteur, qui a fait l'objet d'une étude approfondie : sa synthèse et sa caractérisation ont été testées, et le mécanisme de clivage a été étudié. Enfin, un autre test basé sur un peptide A-beta marqué par fluorescence a été mis au point. Il utilise l'anisotropie de fluorescence pour déterminer si le peptide est clivé ou non. Ce test a été mis en place et une preuve de concept a été réalisée avec des enzymes. Il a ensuite été appliqué avec les complexes sélectionnés dans la première partie de la thèse.
En parallèle, des projets annexes sur la capture du cuivre lié à A-beta par divers ligands (ligands hybrides phénanthroline-peptide et ligands azathiamacrocycliques) ont été menés. En effet, A-beta est capable de chélater les ions Cu dans la synapse, et ces ions Cu faiblement liés peuvent produire des espèces réactives de l'oxygène, conduisant à un stress oxydatif. Le but de ces recherches était donc de trouver des ligands capables de retirer les ions Cu de A-beta et de les maintenir dans un état redox stable. |
One of the hallmarks of Alzheimer's disease is the presence of insoluble amyloid deposits in the synapse, made of the amyloid-beta peptide. One hypothesis to explain their accumulation is a dysfunction of the A-beta clearance system. A possible therapeutic strategy is thus to help the degradation of A-beta with artificial cleavage agents, able to hydrolyze the peptide.
This thesis work is composed of 3 parts: the first one aims at screening a large variety of copper, zinc and cobalt complexes on the hydrolysis of a model peptide bond, which releases a chromophore when cleaved. This screening allowed to select one promising complex, which was studied in depth: its synthesis and characterization were tested, and the mechanism of cleavage was investigated. Finally, another test based on a fluorescently-labelled A-beta peptide was developed. It uses fluorescence anisotropy to determine if the peptide is cleaved or not. This test was set up and a proof-of-concept was performed with enzymes. It was then applied with the complexes selected in the first part of the thesis.
In parallel, side projects on the uptake of A-beta-bound copper by various ligands (hybrid phenanthroline-peptide ligands and azathiamacrocyclic ligands) were led. Indeed, A-beta is able to chelate Cu ions in the synapse, and these loosely-bound Cu ions can them produce reactive oxygen species, leading to oxidative stress. The aim of these researches was thus to find ligands able to withdraw Cu ions from A-beta, and to keep it in a stable redox state. |