Bcl-xL et Mcl-1 sont deux protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 dont dépendent les cancers de l’ovaire pour leur survie, leur inhibition semble donc être une stratégie pertinente. La molécule BH3-mimétique ABT 737 (ou son analogue oral, l’ABT-263), est un puissant inhibiteur de Bcl-xL mais l’inhibition de Mcl-1 reste problématique. Les voies de signalisation PI3K/Akt/mTOR et MAPK/ERK régulent l’expression et l’activité de cette dernière protéine et de ses partenaires BH3-only (Bim, Puma, Noxa). Nous nous sommes donc intéressés à l’intérêt de leur inhibition pour sensibiliser les cellules cancéreuses ovariennes à l’ABT-737. La première étude menée avec le BEZ235, double inhibiteur PI3K/mTOR développé par le laboratoire Novartis, montre qu’il inhibe l’expression de Mcl-1 et induit celle de Puma, et qu’il sensibilise les cellules cancéreuses ovariennes à l’ABT-737 à condition que l’expression de Bim soit également induite. La deuxième étude a évalué les effets de l’AZD8055, inhibiteur du site actif de mTOR développé par le laboratoire AstraZeneca, et du trametinib, inhibiteur allostérique de MEK développé par le laboratoire GlaxoSmithKline et actuellement en clinique, sur trois lignées cancéreuses ovariennes. L’inhibition de l’expression de Mcl-1 et l’induction de celle de Puma par l’AZD8055 ne permettent pas de diminuer suffisamment le ratio [Mcl-1/protéines BH3-only] pour sensibiliser les cellules à l’ABT-737. En revanche, la forte induction de Bim sous forme active déphosphorylée par le trametinib permet de diminuer suffisamment ce ratio pour sensibiliser deux des trois lignées testées à l’ABT-737. C’est cependant la triple combinaison AZD8055/trametinib/ABT-737 qui est la plus efficace pour induire une apoptose massive dans les trois lignées. Par ailleurs, de façon intéressante, l’association de l’AZD8055 et du trametinib est cytotoxique sans ABT 737 dans une des lignées testées. Ces résultats mettent en évidence l’efficacité de différentes stratégies thérapeutiques multi-cibles et la nécessité de définir des marqueurs prédictifs de la réponse afin d’évoluer vers un traitement personnalisé pour améliorer la prise en charge des cancers de l’ovaire. / Ovarian cancers depend on Bcl-xL and Mcl-1, two anti-apoptotic protein of the Bcl-2 family, for their survival and their inhibition seems to by a relevant strategy. The BH3-mimetic molecule ABT-737 (or its oral form, ABT-263), is a strong Bcl-xL inhibitor, but Mcl-1 inhibition remains problematic. Signaling pathways PI3K/Akt/mTOR and MAPK/ERK regulate expression and activity of Mcl-1 and its BH3-only partners (Bim, Puma, Noxa). We focused on the interest of their inhibition to sensitize ovarian cancer cells to ABT-737. The first study with BEZ235, a PI3K/mTOR dual inhibitor developed by Novartis, inhibits Mcl-1 expression and induces the one of Puma, and sensitizes ovarian cancer cells to ABT-737 provided that Bim expression is induced. The second study evaluated the effects of AZD8055, mTOR active site inhibitor developed by AstraZeneca, and of trametinib, MEK allosteric inhibitor developed by GlaxoSmithKline and currently in clinic, on three ovarian cancer cell lines. Mcl-1 expression inhibition and Puma expression induction by AZD8055 does not sufficiently reduce [Mcl-1/BH3-only proteins] ratio to sensitize cells to ABT-737. On the other hand, strong Bim induction in its active dephosphorylated form by trametinib sufficiently reduce this ratio to sensitize two of the three cell lines tested to ABT-737. Nevertheless, the triple combination AZD8055/trametinib/ABT-737 is the most efficient to induce massive apoptosis in the three cell lines. Besides, interestingly, AZD8055 and trametinib association is cytotoxic without ABT-737 in one of the tested cell lines. These results highlight the efficacy of different multi-targets therapeutic strategies and the need of predictive marker definition of the response to develop personalized treatment and to improve ovarian cancer management.

Les interactions protéine-protéine (IPPs) contrôlent de nombreux processus physiologiques importantsdans les cellules humaines. Une caractéristique des cancers est l'échappement des cellules àl'apoptose, qui est souvent associé à la surexpression de protéines anti-apoptotiques, membres de lafamille de protéines Bcl-2. Cette famille comprend des membres anti-apoptotiques (Bcl-2, Bcl-xL,Mcl-1) et pro-apoptotiques. Dans de nombreux cancers dont les cancers de l’ovaire chimiorésistants,l'équilibre entre les membres pro- et anti-apoptotiques de la famille de protéines Bcl-2 est altéré etconduit à la survie des cellules cancéreuses. Une des stratégies envisagées pour surmonter cettechimiorésistance est rétablir l’apoptose par l’inhibition concomitante des protéines Mcl-1 et Bcl-xL.L’objectif est de concevoir des inhibiteurs à dualité d’action visant les protéines Mcl-1 et Bcl-xL.Les travaux antérieurs du laboratoire ont permis la découverte d’un inhibiteur sélectif de la protéineMcl-1, appelé Pyridoclax. Par une approche combinant les méthodes de Fragment-Based Drug Designet Structure-Based Drug Design, à partir de la structure du Pyridoclax, la conception de dual inhibiteurs,leur synthèse et leur évaluation biologique, sont rapportées dans cette thèse. L’exploration de nouveauxespaces chimiques et biologiques est ainsi rendue possible par la mise en oeuvre de cette approche ausein de laquelle le développement de nouvelles méthodologies de synthèse dans le but de concevoirdes fragments tridimensionnels originaux sera présenté.Ces travaux de thèse ont permis de concevoir, synthétiser et caractériser plus de 90 molécules.Certaines ont montré une activité pro-apoptotique intéressante en inhibant les protéines Mcl-1 et Bcl-xLnotamment. / Protein-protein interactions (PPIs) control many important physiological processes within human cells.A hallmark of cancers is the escape of cells from apoptosis, which is often associated with theoverexpression of the anti-apoptotic proteins of the Bcl-2 family. This family comprises pro-survival(Bcl-2, Bcl-xL, Mcl-1) and pro-apoptotic members. In many cancers and, in particular, chemoresistantovarian cancers, the balance between the pro- and anti-apoptotic Bcl-2 family members is alteredleading to the survival of cancerous cells. One of the strategies used to overcome chemoresistance isto re-establish apoptosis by the concomitant inhibition of Mcl-1 and Bcl-xL proteins. Therefore, theobjective is to design dual Mcl-1/Bcl-xL inhibitors.Our groups previous work allowed the discovery of a selective Mcl-1 inhibitor, named Pyridoclax. UsingFragment-Based Drug Design and Structure-Based Drug Design approaches, from the structure ofPyridoclax, the design, synthesis and biological evaluation of dual inhibitors are reported in this thesis.The exploration of novel chemical and biological space is possible by the implementation of thisapproach. The development of synthetic methodologies for the design of new 3-dimensional fragmentswill be presented.In this work, around 90 molecules were synthesized using an approach which combined Fragment-Based Drug Design and Structure-Based Drug Design methods. Some showed a pro-apoptotic activityby inhibiting Mcl-1 and Bcl-xL proteins.

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Le virus humain T lymphotrope de type 1 (HTLV-1) est l’agent étiologique de la leucémie/lymphome T de l’adulte (ATLL) qui se développe après plusieurs décennies et pour laquelle il n’existe à ce jour pas de traitement efficace. Parmi les protéines virales de HTLV-1, Tax et HBZ jouent un rôle déterminant dans le développement de l’ATLL. Si Tax participe au processus leucémogène dès les étapes précoces, HBZ jouerait plutôt un rôle dans le maintien du phénotype tumoral dans les étapes tardives. Dans ce contexte, là nous nous sommes intéressés à la régulation de l’expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL, par les protéines virales Tax et HBZ. Nous avons montré que Tax induit l’expression des protéines anti-apoptotiques Bfl-1 et Bcl-xL de la famille Bcl-2 via la voie NF-κB, alors que HBZ n’a aucun effet sur leur expression. De plus, Tax coopère avec les facteurs de transcription c-Jun et JunD de la voie AP-1 pour augmenter l’expression de ces gènes anti-apoptotiques. En revanche, HBZ module uniquement la trans-activation de bfl-1 induite par Tax. L’ensemble de nos résultats indique donc que Tax joue un rôle prépondérant dans l’activation de l’expression de Bfl-1 et de Bcl-xL et suggère que Bfl-1 et Bcl-xL sont exprimées au cours des étapes précoces et tardives du développement de l’ATLL. Par une stratégie d’ARN interférence, nous avons ensuite montré que Bfl-1 et/ou Bcl-xL sont impliquées dans la survie de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1, suggérant que Bfl-1 et Bcl-xL représentent des cibles thérapeutiques potentielles pour traiter l’ATLL. Actuellement, il existe des petites molécules ciblant les membres anti-apoptotiques de la famille Bcl-2, mais aucune ne cible spécifiquement Bfl-1. En collaboration avec la société IMAXIO, nous avons identifié par deux cribles à haut débit 83 molécules capables d’inhiber l’activité anti-apoptotique de Bfl-1. L’une de ces molécules induit spécifiquement la mort de lignées cellulaires T infectées par HTLV-1 pour lesquelles Bfl-1 représente un gène de survie. Ainsi, ce travail doit permettre à terme de développer de futurs médicaments dirigés contre Bfl-1 et de proposer une nouvelle stratégie thérapeutique ciblée contre l’ATLL / Human T lymphotropic virus type 1 (HTLV-1) is the etiological agent of adult T-cell leukemia/lymphoma (ATLL) that develops after several decades and for which there is no effective treatment. Among the viral proteins of HTLV-1, Tax and HBZ play a major role in the development of ATLL. If Tax participates in the initiation of leukemogenesis from the early stages, HBZ rather plays a role in maintaining the tumor phenotype in the late stages. The aims of our study were to better understand the regulation of Bfl-1 and Bcl-xL anti-apoptotic protein expression by Tax and HBZ viral proteins, as well as their role in the survival of HTLV-1-infected T-cells to propose new therapeutic strategies. We showed that Tax induces Bfl-1 and Bcl-xL expression via the NF-κB pathway, whereas HBZ has no effect on their expression. Tax also cooperates with c-Jun and JunD transcription factors of AP-1 family to increase the expression of these anti-apoptotic genes. By contrast, HBZ modulates the Tax-induced bfl-1 trans-activation. Altogether, our data indicate that Tax plays a key role in activating Bfl-1 and Bcl-xL expression and suggests that Bfl-1 and Bcl-xL are potentially expressed during the early and the late stages of ATLL development. Using short hairpin RNA strategy, we then showed that Bfl-1 and/or Bcl-xL are involved in HTLV-1-infected T-cell line survival, indicating that Bfl-1 and Bcl-xL represent potential therapeutic targets in the case of ATLL. One approach currently being developed in anti-cancer drug discovery is to search for small inhibitory compounds targeting anti-apoptotic proteins of the Bcl-2 family. But so far, no drug specifically targeting Bfl-1 is available. In collaboration with the IMAXIO Company, we have identified 83 molecules able to inhibit Bfl-1 anti-apoptotic activity using two high-throughput screening. One of these molecules specifically induced the death of HTLV-1-infected T-cell for which Bfl-1 represents a survival gene. This work provides new insight for long-term development of future drugs directed against Bfl-1 and should allow us to propose new therapeutic strategy for ATLL treatment

蛋白激酶 CK2 是一種具有多種功能的絲胺酸/蘇胺酸蛋白質激酶，其作用的受質眾多且普遍存在於哺乳類動物細胞中。從許多的研究結果顯示，蛋白激酶 CK2 參與調節許多的神經系統功能其中包括有神經保護作用，但是其分子層面的機制目前尚未釐清。DARPP-32（Dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein, Mr 32 kDa）主要表現在紋狀體中型多刺狀 GABA 神經元中的蛋白質，參與調控與藥物成癮相關的多巴胺訊息傳遞路徑，不過，近年來的一些研究報告指出DARPP-32亦參與了細胞的抗凋亡作用。雖然先前已有研究發現DARPP-32 Ser102胺基酸是CK2的磷酸化作用受質，但是並沒有進一步的研究證實，該胺基酸的磷酸化作用是否參與CK2所調控的細胞機制。屬於抗細胞凋亡蛋白Bcl-2 家族成員之ㄧ的bcl-x基因會經由pre-mRNA選擇性剪裁機制（alternative splicing）而產生兩種異構蛋白Bcl-xL和Bcl-xS，其中Bcl-xL蛋白被證實會促進細胞存活；而Bcl-xS蛋白則會造成細胞死亡。實驗室先前的研究結果發現，在神經滋養因子BDNF的刺激下，CK2可以促進Bcl-xL基因的表現，因此本論文欲進一步探討CK2對DARPP-32 Ser102的磷酸化作用是否參與CK2的抗細胞凋亡訊息傳遞，進而影響Bcl-xL和Bcl-xS的表現。實驗結果顯示，轉染野生型CK2α DNA質體會增加DARPP-32 Ser102的磷酸化現象、Bcl-xL的蛋白質表現以及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA的比例；而處理 CK2 抑制劑 TBB 或轉染 CK2α siRNA則會降低 DARPP-32 Ser102的磷酸化現象、Bcl-xL的蛋白質表現以及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA的比例。此外，轉染 DARPP-32 siRNA會降低 Bcl-xL的蛋白質表現。轉染模擬之磷酸化構型的DARPP-32 S102D DNA質體會增加Bcl-xL的蛋白質表現以及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA的比例；但是，轉染突變型DARPP-32 S102A DNA質體則會降低Bcl-xL的蛋白質表現以及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA的比例。進一步利用野生型CK2α和DARPP-32 S102A DNA質體進行細胞共同轉染的實驗結果則發現，DARPP-32 S102A會拮抗野生型 CK2α對促進Bcl-xL蛋白質表現的作用；另外，利用過氧過氫產生細胞氧化逆境下，CK2α或DARPP-32 siRNA處理可以顯著降低 DARPP-32 Ser102的磷酸化現象、Bcl-xL的蛋白質表現以及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA的比例，同時會顯著造成細胞凋亡。綜合本論文的實驗結果，顯示CK2會透過DARPP-32 Ser102的磷酸化作用而調控Bcl-xL以及Bcl-xS的表現，而且在氧化逆境下，此條細胞訊息傳遞路徑應參與了細胞的抗凋亡機制。 / Protein kinase CK2 is a multifunctional serine/threonine protein kinase with many protein substrares and is ubiquitously expressed in mammalian cells. Many studies have shown that CK2 is involved in many neuronal functions including neuroprotection, but its cellular mechanisms are not well-studied. DARPP-32 (Dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein, Mr 32 kDa) is highly enriched in striatal medium-size spiny GABA neurons and is a prominent mediator of dopamine signalling which relates with drug abuse. Beside its well-known function in drug abuse, recent studies also reveal that DARPP-32 may be involved in the anti-apoptotic effects. Although the Ser102 residue of DARPP-32 is a phosphorylation site for CK2, this phosphorylation-mediated CK2 signaling has not been studied yet. The bcl-x gene, one member of the Bcl-2 family, encodes two isoform proteins Bcl-xL and Bcl-xS by the pre-mRNA alternative splicing. The former increases cell survival and the later enhances cell apoptosis. Our previous study found that CK2 can increase Bcl-xL expression by BDNF treatment. In the present study, we investigate whether DARPP-32 ser102 phosphorylation also mediates the CK2 signaling for cell survival. Our results revealed that DARPP-32 Ser102 phosphorylation, Bcl-xL protein level and Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio were all increased by wild-type CK2α plasmid DNA transfection. Meanwhile, CK2 inhibitor TBB treatment or CK2α siRNA transfection decreased DARPP-32 Ser102 phosphorylation, Bcl-xL protein level and Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio. On the other hand, DARPP-32 siRNA transfection decreased Bcl-xL protein level. Furthermore, transfection of DARPP-32 S102D, which mimics the constitutive phosphorylation form, increased whereas transfection of mutant S102A decreased the Bcl-xL protein level and Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio. Further, the mutant DARPP-32 S102A antagonized the up-regulatory effects of wild-type CK2α on Bcl-xL protein level in the co-transfection experiments. From the results of H2O2-induced oxidative stress experiments, we also found that prior knock-down of CK2 or DARPP-32 can aggravate the decrease in DARPP-32 Ser102 phosphorylation, Bcl-xL protein level and Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio by H2O2 treatment. These results together suggest that DARPP-32 mediates CK2α signaling in regulating Bcl-xL/Bcl-xS expression and this signaling pathway might be involved in cell survival under oxidative stress.

蛋白激酶 CK2 是一種具有多功能的絲胺酸/蘇胺酸蛋白激酶，大量表現於哺乳類動物的腦中，對於調控細胞週期的發展、基因表現、訊息傳遞以及抗細胞凋亡機制扮演相當重要的角色。許多研究顯示 CK2 也參與調節許多神經系統功能，包括神經保護及神經存活，但是其中調控機制目前尚未釐清。DARPP-32 (dopamine- and cAMP- regulated phosphoprotein with a molecular mass of 32 kDa) 主要表現在紋狀體中型多刺狀神經元中，過去研究已證實 DARPP-32 Ser102 胺基酸是CK2 的磷酸化作用受質。雖然DARPP-32 被發現主要透過抑制蛋白磷酸水解酶 PP1 參與藥物成癮的細胞調控機制，但近年研究指出DARPP-32 也參與抗細胞凋亡作用。PP1 是真核細胞的絲胺酸/蘇胺酸磷酸水解酶，能調節多種細胞功能，如轉錄、細胞訊息傳遞及細胞凋亡。過去文獻已指出 PP1 可以調節 Bcl-x 基因的 pre-mRNA 選擇性剪切，再經由轉譯過程合成抗細胞凋亡 Bcl-xL 異構蛋白，研究也發現抑制 PP1 可以防止細胞週期的停滯及細胞凋亡，強調細胞在壓力的情況下，PP1 扮演了相當關鍵性的角色。因此論文以人類神經母細胞瘤 SH-SY5Y 為實驗模式，探討透過 CK2 調控 DARPP-32 Ser102 的磷酸化是否具有抑制 PP1 的活性並促進細胞存活的作用。實驗結果顯示，抑制 CK2或DARPP-32 蛋白含量會導致細胞存活率下降，轉染 CK2 siRNA 會降低 DARPP-32 Ser102 的磷酸化現象、Bcl-xL 的蛋白質表現；轉染DARPP-32 siRNA 及突變型DARPP-32 S102A DNA 質體也會降低 Bcl-xL 的蛋白質表現，PP1 活性則會因轉染突變型DARPP-32 S102A DNA 質體而增加；此外，給予 PP1 抑制劑的實驗結果發現會促進 Bcl-xL/Bcl-xS mRNA 的比例以及 Bcl-xL 的蛋白質表現量。利用過氧化氫誘導細胞造成氧化壓力狀況下，同時給予 PP1 抑制劑，發現 Bcl-xL 的蛋白質表現量會回復以及促進細胞存活。轉染 CK2-EGFP 或 DARPP-32 S102D DNA 質體可以顯著回復Bcl-xL 的蛋白質表現量及Bcl-xL/Bcl-xS mRNA 的比例，轉染 DARPP-32 S102D DNA 質體亦可降低 PP1 的活性。論文的實驗結果提供 CK2 調節抗細胞凋亡基因表現的新機制，是經由促進 DARPP-32 Ser102 磷酸化作用進而抑制 PP1 活性，此條細胞訊息傳遞路徑將可提供應用於在氧化壓力下提升神經存活的臨床治療。 / Protein kinase casein kinase II (CK2) is a multifunctional serine/threonine protein kinase and is highly abundant expression in the mammalian brain. CK2 plays an important role in the regulation of the cell cycle, gene expression, signal transduction and anti-apoptotic mechanisms. A number of studies have indicated that CK2 is involved in several neuronal functions including the neuroprotection and neuron survival, but its cellular mechanisms are not well-studied. The DARPP-32 (dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein with a molecular mass of 32 kDa) is highly enriched in the striatal medium spiny neurons and the Ser102 residue is identified as the phosphorylation site for CK2. Although DARPP-32 is known as a prominent cellular mediator of drug abuse through the inhibition of protein phosphatase 1 (PP1), the recent studies indicate that DARPP-32 may also be involved in the anti-apoptotic effects. Protein phosphatase PP1 is a major eukaryotic serine/threonine phosphatase that regulates diverse cellular functions such as transcription, cell signaling and apoptosis. PP1 is indicated to regulate the pre-mRNA alternative splicing of Bcl-x gene to encode the anti-apoptotic Bcl-xL isoform. Inhibition of PP1 prevents the induction of cell cycle arrest and apoptosis, underlines the crucial role of PP1 in the cellular response to the stress. In my thesis study, the neuroblastoma SH-SY5Y cell line system was used to investigate whether the promotion of cell survival by PP1 inhibition is through the signaling pathway of DARPP-32 Ser102 phosphorylation by CK2. The current results reveals that the cell viability is decreased under down-regulations of CK2 and DARPP-32. The Ser102 phosphorylation status of DARPP-32, Bcl-xL mRNA and protein level are decreased by CK2 siRNA transfection. Transfection of either DARPP-32 siRNA or mutant DARPP-32 S102A plasmid DNA decreased the Bcl-xL protein level. The PP1 activity was increased by mutant DARPP-32 S102A plasmid DNA transfection. Furthermore, the PP1 inhibitor treatment increased the Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio and Bcl-xL protein level. Under oxidative stress, inhibition of PP1 activity can reverse the H2O2-induced decrease in Bcl-xL protein level and promote the cell viability. The transfection of CK2-EGFP or DARPP-32 S102D plasmid DNA both can antagonize the effects of H2O2 on Bcl-xL protein level and the Bcl-xL/Bcl-xS mRNA ratio. The DARPP-32 S102D plasmid DNA transfection also attenuated the induction of PP1 activity under oxidative stress. These findings provide another insight for the regulation of anti-apoptotic gene expression by inhibition of PP1 activity through DARPP-32 phosphorylation on Ser102 by CK2. This signaling pathway might be applied in the clinical therapy for neuronal survival under oxidative stress.

La régulation de l’apoptose fait partie des nouvelles cibles thérapeutiques dans la lutte contre le cancer. L’apoptose est l’autodestruction programmée des cellules qui, suite à un besoin physiologique, permet de réguler le développement des cellules. Dans de nombreux cancers, ce mécanisme est inhibé par une surexpression des protéines anti-apoptotiques de la famille Bcl-2 comme Bcl-xL et Mcl-1. Ce phénomène entraîne le développement des cellules tumorales et des résistances aux chimiothérapies. Dans cette optique, notre équipe à l’Institut de Chimie des Substances Naturelles a développé un criblage de plantes tropicales sur ces cibles. Des écorces d’une annonacée de Malaisie, Meiogyne Cylindrocarpa, a été isolé un sesquiterpène dimère, la meiogynine A, présentant une bonne affinité vis-à-vis de Bcl-xL (Ki = 10.7 M). Sa synthèse totale a été réalisée au laboratoire afin de déterminer sa configuration absolue et d’étudier les premières relations structure activité. Un de ses diastéréoisomères a également présenté une bonne affinité vis-à-vis de la protéine Bcl-xL.Afin d’étudier et d’approfondir les premières relations structure activité, la modulation de la meiogynine A a été réalisée. La synthèse des diénophiles acides a été optimisée afin de conduire majoritairement aux diénophiles précurseurs des composés actifs. Différents triènes ont également été synthétisés au laboratoire en vue de modifier la partie Sud de la meiogynine A. Plusieurs analogues ont ainsi pu être obtenus et ont été évalués biologiquement sur des tests in vitro et ex vivo. Des études de modélisation moléculaire et de RMN structurale ont également été réalisées. / The control of the apoptosis is one of the new modern key to fight against the cancer. The apoptosis is the self destruction of cells, part of the homeostasis, which regulates the cell developement. In several cancers, the over-expression of anti-apoptotic proteins, as Bcl-xL and Mcl-1 parts of the Bcl-2 proteins family, inhibate this naturel process. This phenomenum induce the tumoral cells developement and the chemotherapy’s resistance. In order to find new compounds which can regulate the apoptosis, our group in the Institut de Chimie des Substances Naturelles has screened different tropical plants on these targets. A Malaysian plant, Meiogynine Cylindrocarpa, was selected and the phyotchemist work on this plant gave us a new sesquiterpen , the meiogynin A (Ki = 10.7 M on Bcl-xL). Its total synthesis was realised in our laboratory in order to determine its absolute configuration and find the first structure activity relation. One of the synthetised diastereoisomers has presented a better affinity toward the protein. In order to precise these first structure activity relations, the modulation of the meiogynin A was initiated. The synthesis of the acid dienophiles was optimised, the main compounds are the precursors of the active decalins. New triene was also obtained in order to modulate the South Part of the meiogynin A. Thanks to a Diels-Alder reaction, these precursors were combined in order to form new analogues of the meiogynin A. All these compounds were biologically tested (in vitro et ex vivo). Experiments of molecular docking and 2D NMR were also realised.

Dans le but de rechercher des inhibiteurs naturels des protéines anti-Apoptotiques Bcl-XL et Mcl-1, deux essais biologiques ont été mis au point sur Bcl-XL/Bak-CF et Mcl-1/Bid-CF. Ces deux tests utilisent la polarisation de fluorescence et sont basés sur la liaison d’un peptide pro-Apoptotique marqué à la fluorescéine (Bak-CF ou Bid-CF) avec une protéine anti-Apoptotique (Bcl-XL ou Mcl-1). Au total, près de 600 extraits de pantes, provenant de diverses régions du monde, ont été criblés sur les deux protéines Bcl-XL et Mcl-1 permettant de sélectionner les extraits acétate d’éthyle des écorces de Knema hookeriana (Myristicaceae) et de Fissistigma latifolium (Annonaceae). L’analyse chimique des constituants des écorces de K. hookeriana a conduit à l’isolement de 12 lipides phénoliques dont 6 n’avaient jamais été isolés d’un organisme vivant. Seuls les acides anacardiques ont révélé de très fortes inhibitions de l’interaction Bcl-XL/Bak-CF et Mcl-1/Bid-CF dans les essais par polarisation de fluorescence. Une étude plus approfondie des interactions entre le plus actif des produits et les protéines (Bcl-XL, Mcl-1, Bak et Bid) par RMN, a montré que la modulation des interactions Bcl-XL/Bak et Mcl-1/Bid n’est pas liée à l’affinité de l’acide anacardique pour les protéines Bcl-XL et Mcl-1 mais a une forte affinité pour les peptides Bid et Bak. Le fractionnement bioguidé de l’extrait AcOEt des écorces de F. latifolium a conduit à l’isolement d’une nouvelle chalcone prénylée, la (±)-Écarlottone possédant une dual activité sur les protéines, Bcl-XL et Mcl-1. Par la suite, le fractionnement "RMN-Guidé" a mené à l’isolement de 6 analogues. / In order to search for natural inhibitors of anti-Apoptotic protein Bcl-XL and Mcl-1, two bioassays were developed on Bcl-XL/Bak-CF and Mcl-1/Bid-CF. Both assays use fluorescent polarisation, and are based on binding of a fluorescein labeled pro-Apoptotic peptide (Bak-CF or-CF Bid) with an anti-Apoptotic protein (Bcl-XL or Mcl-1). Nearly 600 extracts from various parts of the world were screened on both Bcl-XL and Mcl-1 proteins to select the ethyl acetate bark extracts of Knema hookeriana (Myristicaceae) and Fissistigma latifolium (Annonaceae). The chemical analysis of the constituents of K. hookeriana has led to the isolation of 12 phenolic lipids. 6 of them were never isolated from a living organism. Only anacardic acids showed very strong inhibition of the interaction Bcl-XL/Bak-CF and Mcl-1/Bid-CF in fluorescent polarisation assays. Further study of the interactions between the most active anacardic acid and proteins (Bcl-XL, Mcl-1, Bak and Bid) by NMR showed that the modulation of Bcl-XL/Bak and Mcl-1/Bid is not related to the affinity of the compoun to the anti-Apoptotic proteins, Bcl-XL and Mcl-1 but to its affinity for peptides, Bid and Bak. The bioguided fractionation of the AcOEt bark extract of F. latifolium led to the isolation of a novel prenylated chalcone, (±)-Écarlottone having a dual activity on protein, Bcl-XL and Mcl-1. Subsequently, fractionation "NMR-Guided" led to the isolation of 6 new analogs.

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