L’embolie pulmonaire survient lorsqu’un élément vient obstruer la micro-circulation pulmonaire et/ou endommager l’endothélium vasculaire local. Cette pathologie est associée à la libération de médiateurs vasoactifs, au développement d’une hypoxie artérielle et à des désordres hémodynamiques et respiratoires locaux et périphériques. L’embolie pulmonaire gazeuse (EPG) est attribuable à l’infiltration de bulles d’air au sein de la micro-circulation périphérique puis pulmonaire. Aucune stratégie présentement disponible pour traiter l’EPG n’a mené à une utilisation clinique à grande échelle. Il est alors nécessaire d’étudier les mécanismes impliquant les divers médiateurs dans cette pathologie, afin de développer un traitement efficace contre les désordres hémodynamiques variés que présentent les patients souffrant d’EP. Les endothélines (ETs; ET-1, -2, -3) forment une famille de médiateurs ayant une action vasoconstrictrice et bronchoconstrictrice. Ces trois isopeptides sont exprimés et libérés directement par les cellules endothéliales du poumon, mais aussi par les cellules musculaires lisses pulmonaires et vasculaires, ainsi que par les macrophages et les glandes submucosales. Les deux publications insérées dans ce mémoire tendent à démontrer que les premiers médiateurs libérés suite à l’induction d’une EPG aigüe seraient des membres de la famille des endothélines, notamment l’endothéline-1. Ces études s’intéressent à l’implication pharmacologique de cette hypothèse en évaluant l’efficacité de différentes molécules synthétisées dans l’objectif de bloquer l’action du système des endothélines, ainsi que leur intérêt pour le traitement de l’embolie pulmonaire. Les résultats présentés dans cet ouvrage portent sur l’étude d’un antagoniste de récepteur de l’endothéline et d’un inhibiteur de l’enzyme de conversion de l’endothéline. Ces deux bloqueurs diminuent l’étendu des dysfonctions cardio-respiratoires, mais ne préviennent pas l’effondrement circulatoire systémique qui survient peu après le début de l’induction de la pathologie. De plus, afin d’obtenir un modèle expérimental pré-clinique encore plus représentatif de la pathologie humaine, quelques améliorations ont été apportées au modèle de rat d’EPG aigüe élaboré préalablement par notre laboratoire. / Pulmonary embolism (PE) is caused by the physical obstruction and subsequent injuries to the pulmonary microvasculature. This pathology is associated with the liberation of vasoactive mediators, and with the development of arterial hypoxia and local and systemic respiratory disorders. Pulmonary air embolism (PAE) is caused by air bubbles’ infiltration into the systemic blood circulation, then into pulmonary blood circulation. Until now, no strategy has lead to a large-scale clinical use for the treatment of PAE. Thus, it becomes necessary to study the mechanisms of this pathology implicating various mediators, with the objective of developing an efficient treatment against the different hemodynamic disorders observed in PAE affected patients. Endothelins (ETs; ET-1, -2, -3) form a family of vasoconstrictor and bronchoconstrictor mediators. These three isopeptides are expressed and secreted by endothelial cells in the lung, but also by pulmonary and vascular smooth muscle cells and macrophages. Both publications included in this thesis tend to demonstrate that the first mediators secreted following an acute PAE induction are part of the Endothelins family, especially Endothelin-1. The studies focussed on the pharmacological implication of this hypothesis by evaluating the efficiency of various molecules synthesized to block the action of the Endothelins system, and their interest for the treatment of PE. Studies presented in this work used an Endothelin receptor antagonist or an Endothelin-converting-enzyme inhibitor. These two blockers decreased the extent of cardio-respiratory disorders related to PAE, but did not prevent the systemic circulatory collapse observed shortly after the beginning of the induction of the pathology. With the idea of developing a pre-clinical experimental rat model more representative of the human pathology of acute PAE, some improvements have been made on the model previously developed by our laboratory.

La résistance bactérienne aux antibiotiques est une menace en constante expansion. Les bactéries ne cessent de développer de nouvelles résistances à un rythme parfois plus rapide que notre capacité à développer de nouveaux médicaments pour les combattre. Il est donc important si l'on veut garder la cadence dans ce marathon contre les bactéries de continuer la recherche de nouvelles méthodes pour contrer la résistance aux antibiotiques. La présente étude se divise en deux projets portant chacun sur une approche distincte dans le but de développer de nouveaux antibiotiques. La première partie porte sur l'étude des peptides antimicrobiens comme nouvelle classe d'antibiotiques. Leur mode d'action distinct des antibiotiques sur le marché est prometteur pour un développement de résistance amoindrie. Par contre, leur complexité entraîne une conception de médicament plus ardue. Afin d'aider la compréhension des facteurs influençant l'interaction des peptides avec leur principale cible, les membranes cellulaires, un peptide modèle synthétique simple et neutre ainsi que des analogues chargés positivement furent développés dans notre groupe. Ces peptides, notamment surnommés 14-mère, R4R11 et R5R10, ont d'abord été étudiés par des multiples méthodes spectroscopiques, biophysiques et bio-informatique. Ces études démontrent qu'il est possible de moduler la structure secondaire des peptides par la position des acides aminés cationiques dans la séquence. De plus, la conformation des peptides influence leurs interactions avec les membranes modèles et les cellules où ceux en feuillets β sont plus sélectifs envers les modèles et cellules procaryotes alors que ceux sous forme d'hélice α interagissent indistinctement avec les deux types membranes modèles ou cellules. Il a aussi été observé une différence d'orientation entre les peptides hélicoïdaux neutres et cationiques en présence de différentes membranes lipidiques. Les peptides étudiés ont une plus grande affinité envers les bicouches plus minces et les peptides cationiques ont une plus grande interaction avec les membranes anioniques. Ensuite, le projet s'est poursuivi par l'étude de l'effet de l'ajout d'un groupement ayant une propension à se lier aux membranes procaryotes. Pour ce faire, un ligand bis-dipicolylamine (bis-DPA) a été ajouté à l'extrémité N-terminale des peptides 14-mère, R4R11 et R5R10 afin de former un complexe de Zn(II) in situ avec le ligand bis-DPA (Zn₂•bisDPA). En général, la présence du complexe augmente la sélectivité des peptides par l'entremise d'une interaction plus grande envers les cellules procaryotes et membranes modèles anioniques. La seconde partie vise plutôt la recherche de nouveaux inhibiteurs de β-lactamases visant sur une approche de combinaison de médicaments afin de diminuer la résistance aux antibiotiques β-lactames. Malgré leurs similitudes avec les composés β-lactames et leurs propriétés d'inhibiteurs de protéases, les molécules de la famille des sulfahydantoïnes n'ont pas été investiguées comme inhibiteurs de β-lactamases. Divers analogues ayant comme cœur l'hétérocycle sulfahydantoïne ont été synthétisés à partir d'acides aminés et ont été évalués pour leur pouvoir inhibiteur sur les β-lactamases courantes TEM-1 et TEM-15. De ces analogues, certain ont démontré une inhibition notable des deux β-lactamases avec des valeurs de IC₅₀ entre 130 et 510 μM et des valeurs inférées de Kᵢ entre 32 et 55 μM. Ces résultats indiquent que ce type de composés ont un potentiel intéressant comme futur inhibiteur de β-lactamases. / Antibiotic resistance is one of the top worldwide healthcare problems. Bacteria are continuously finding new ways to survive the treatment we develop. To stay ahead in this race, we must accelerate the development of new drugs that counteract bacterial resistance. The present study is divided in two projects each using a separate approach aiming to find new antimicrobial molecules. The first part of this thesis focusses on the study of antimicrobial peptides as a potential new class of antibiotics. Their mode of action is different than commercially available antibiotics and is less prone to induce resistance development. However, the design of new peptides for clinical uses is challenging because of the complexity of these compounds. To have a better understanding of the molecular determinants affecting their interaction with cellular membranes, we have developed a simple synthetic model peptide with a neutral global charge named 14-mer. Multiple analogs were synthesized bearing cationic amino acids at different positions in the sequence. Notably, analogs R4R11 and R5R10, bearing arginine residues at positions 4 and 11, and 5 and 10 respectively, were studied alongside the 14-mer model by various spectroscopic, biophysical and bioinformatics methods. These experiments show that the secondary structure and supramolecular self-assembly can be modulated by the position of the cationic residue in the peptide sequence. The peptide secondary structure affects their interactions with model membranes and living cells. The β-strand peptides tend to interact more selectively toward prokaryotic model membranes and cell whereas α-helical peptides interact indistinctly with both prokaryotic and eukaryotic model membranes and cells. In addition, a difference in peptide orientation has been observed between uncharged and cationic α-helical peptides when they interact with phospholipid membranes. These peptides have generally a higher affinity with thinner bilayers, and cationic peptides possess better interaction with cationic membranes. The investigation was continued by studying the effect of the incorporation of a molecular tag that is known to have a high affinity toward prokaryotic membranes. This was achieved by adding a bis-dipicolylamine (bis-DPA) ligand at the N-terminus of peptides 14-mer, R4R11 and R5R10 to form a Zn(II) complex in situ. The Zn(II) complex tends to increase the selectivity of the studied peptides toward prokaryotic model membranes and cells. The second part of this thesis instead focusses on finding new β-lactamase inhibitors in order to reduce the antibiotic resistance of one of the most versatile antibiotic families, the β-lactams. As potential candidates, the sulfahydantoin family has never been investigated for this application even if they possess similar structure to β-lactam antibiotics and has been shown to inhibit similar enzymes like proteases. To evaluate their potential, we synthesized multiple analogs containing the sulfahydantoin heterocycle starting from amino acids. These analogs were tested as inhibitors of two of the most prevalent β-lactamases, TEM-1 and TEM-15. Out of these compounds, two analogs have shown substantial inhibition with IC₅₀ values between 130 and 510 μM and inferred Kᵢ values between 32 and 55 μM. These results suggest that sulfahydantoin compounds have a good potential for the development of new and improved β-lactamase inhibitors.

Thèse ou mémoire avec insertion d’articles. / Pour les transformateurs de l'industrie agroalimentaire, garantir la salubrité de leurs produits est une priorité absolue. Chaque étape de la production, de la manipulation des ingrédients aux différents procédés, peut potentiellement engendrer des maladies d'origine alimentaire. Les virus entériques, tels que le norovirus humain et le virus de l'hépatite A, sont des pathogènes pouvant mettre en danger le consommateur. Afin de minimiser ces risques, diverses méthodes de désinfection, tant physiques que chimiques, sont employées. Cependant, les propriétés structurales des différents genres viraux rendent difficile l'obtention d'un traitement virucide à large spectre. Pour cette raison, ce projet porte sur l'utilisation de composés chimiques novateurs à base de peracides pour l'inactivation virale. Pour atteindre cet objectif, quatre désinfectants ont été testés à différentes concentration (50, 80, 250, 500 et 1000 ppm) et temps de contact (0,5 1, 5, et 10 min) en solution liquide, sur de l'acier inoxydable et sur des petits fruits (fraise et bleuet). En solution liquide, l'acide perlevulinique avec du dodécyle sulfate de sodium (SDS) a permis une réduction du norovirus murin (MNV-1) de 3 logs, tandis que l'acide peracétique a provoqué une réduction de 2,24 logs en 0,5 minute. Seul l'acide peracétique a permis une réduction de 3 log en 0,5 minute sur l'acier inoxydable à 80 ppm. L'acide peracétique a d'ailleurs été l'unique désinfectant testé capable d'inactiver 3 logs de MNV-1 à la surface des bleuets à une concentration de 80 ppm pendant 30 secondes. Malheureusement, aucun des désinfectants n'a été en mesure d'inactiver au moins 2 logs de VHA et de VHE, peu importe la concentration et temps de contact. Éventuellement, les résultats de ce projet de maîtrise permettront le développement de nouvelles alternatives efficaces pour permettre l'inactivation de virus entériques dans l'industrie alimentaire par la création de nouveaux composés chimiques efficaces. / For processors in the food industry, ensuring the safety of their products is a top priority. Every step of production, from handling ingredients to different methods, has the potential to cause foodborne illness. Enteric viruses, such as human norovirus and hepatitis A virus, are pathogens that can endanger the consumer. In order to minimize these risks, various methods of prescription, both physical and chemical, are employed. However, the structural properties of the different viral speces make it difficult to achieve broad-spectrum virucidal therapy. For this reason, this project focuses on the use of new chemical compounds based on peracids for viral inactivation. To achieve this objective, four disinfectants were tested at different concentrations (50, 80, 250, 500 and 1000 ppm) and contact time (0.5 1, 5, and 10 min) in liquid solution, on stainless steel and on berries (strawberries and blueberries). In liquid solution, perlevulinic acid with sodium dodecyl sulfate (SDS) provided a 3-log reduction of murine nororivus (MNV-1), while perlevulinic acid caused a 2.24-log reduction in 0.5 min. Only peracetic acid provided a 3 log reduction in 0.5 minutes on stainless steel at 80 ppm. Peracetic acid was the only disinfectant tested to inactivate 3 logs of MNV-1 on the surface of blueberries at a concentration of 80 ppm for 30 seconds. Unfortunately, none of the disinfectants were able to inactivate at least 2 logs of HAV and HEV, regardless of concentration and contact time. Eventually, the results of this master's project will allow the development of new effective alternatives to enable the inactivation of enteric viruses in the food industry through the creation of new effective chemical compounds.

La protéine BACE (?-site APP Cleaving Enzyme) joue un rôle clé dans la production du peptide amyloïde ? (A?) à l'origine de l'établissement de la maladie d'Alzheimer. À cause de son rôle central dans la maladie, BACE représente une cible potentielle dans le développement de thérapies. Récemment, un premier rôle physiologique pour BACE a été identifié, remettant en doute les approches thérapeutiques visant son inhibition. Des stratégies alternatives ciblant des modulateurs de l'activité de BACE pourraient représenter une approche plus sécuritaire pour traiter la maladie. Dans cette étude, nous avons tenté de développer un essai pour cribler des modulateurs de l'activité de BACE en utilisant deux systèmes différents : le système raporteur luciférase et un système basé sur le Bioluminescence Resonance Energy Transfert 2 (BRET2). Malgré les nombreuses optimisations réalisées, nous n'avons pas réussi à mettre au point un essai efficace permettant de cribler des modulateurs de l'activité de BACE.

Initialement, les cancers du sein sont majoritairement hormonodépendants, c’est-à-dire qu'ils sont stimulés par les hormones estrogéniques endogènes. Une première approche pour traiter ce type de cancer consiste à utiliser un antiestrogène pour bloquer l’activation du récepteur des estrogènes dans le tissu mammaire. Une seconde approche consiste à inhiber la synthèse des estrogènes par l’utilisation d’inhibiteurs spécifiques pour certaines enzymes clés de la stéroïdogénèse. La stéroïde sulfatase (STS), une enzyme impliquée dans la biosynthèse des estrogènes, constituerait une importante cible thérapeutique. Dans le cadre de ce mémoire, je discuterai d’un nouveau projet de recherche qui consiste à développer des composés à double-action combinant les deux types d’approches nommées précédemment. Nous cherchons à développer une molécule non-stéroïdienne qui serait en mesure d’inhiber la STS mais également de bloquer le récepteur des estrogènes dans le tissu mammaire. Notre composé doit donc posséder un effet SERM (Selective Estrogen Receptor Modulator), c’est-à-dire de jouer le rôle d’un antagoniste dans le tissu mammaire tout en jouant le rôle d’un agoniste dans d’autres tissus (i.e. tissu osseux) où l’action des estrogènes est importante. Dans ce mémoire, j’aborderai rapidement la synthèse chimique des deux générations de composés pour m’attarder davantage sur les tests biologiques in vitro nécessaires à l’évaluation de leur potentiel à double-action. Les composés ont d’abord été testés sur la STS pour évaluer leur potentiel d’inhibition de l’enzyme. Ensuite, les composés ont été testés sur des cellules cancéreuses du sein sensibles aux estrogènes pour s’assurer qu’ils ne stimulent pas leur prolifération. Afin de vérifier l’effet SERM désiré, les composés furent testés sur des ostéoblastes pour déterminer s’ils sont en mesure d’induire leur prolifération et leur différentiation. Finalement, l’affinité pour le récepteur des estrogènes de type alpha (REα) fut également évaluée. La 2e génération de composés a produit de bons résultats car certains composés inhibent bien la STS et possèdent l’effet SERM désiré. Ce projet a donc permis de développer des composés à double-action qui pourraient être utilisés lors de futures études in vivo.

Les virus influenza ont toujours eu un impact considérable sur l’humanité. Les virus influenza B (IB) ont longtemps été négligés et sous-estimés par rapport aux virus influenza A (IA). Ils ne représentent que 10 à 20% des infections annuelles par les virus influenza, mais peuvent devenir majoritaire certaines années et entrainer des symptômes similaires à ceux des virus IA. Les inhibiteurs de la neuraminidase (INA) sont les principaux traitements disponibles contre les virus influenza. Cependant, à la suite de mutations, certains virus influenza ont développé des mécanismes de résistance limitant dangereusement les options thérapeutiques. Actuellement, très peu de souches résistantes sont isolées en clinique car le fitness de ces virus résistants, c’est-à-dire leur capacité à se répliquer et se transmettre, est altéré. Or, il a été montré que des virus IA peuvent améliorer leur fitness et propager le phénotype de résistance. L’objectif de ce projet de thèse est de mieux comprendre la résistance des virus influenza B et son impact sur le fitness viral afin de mieux prévenir l’émergence de souches résistantes. Nous avons, dans un premier temps, étudié la résistance des virus influenza A et B au peramivir, le plus récent des INA. Nous avons confirmé que cette molécule est hautement active contre les souches saisonnières A et B. De plus, elle conserve une activité antivirale in vitro contre certaines souches virales ayant une sensibilité réduite ou hautement réduite contre d’autres INA (l’oseltamivir et le zanamivir). Dans un second temps, nous avons étudié le fitness de virus influenza B contemporains résistants in vitro et chez la souris. Nous avons montré que certains virus influenza B, ayant un phénotype de résistance croisée, peuvent maintenir un fitness similaire à celui du virus sauvage in vitro et in vivo. De plus, nous avons pu décrire et analyser un nouveau mécanisme de résistance chez les virus influenza B observé chez un cas clinique. Ces résultats soulignent la dangerosité de notre dépendance aux INA et nous encouragent à faire évoluer les stratégies thérapeutiques.

La résistance à l'insuline est un désordre métabolique précoce dans le développement de l'obésité et du diabète de type 2. Plusieurs évidences suggèrent que la surproduction de monoxyde d'azote (NO) via l'induction de la synthase du monoxyde d'azote inductible (iNOS) dans les principaux organes cibles de l'insuline conduit à un état de résistance à l'insuline. De plus, des études récentes ont montré que l'invalidation génétique de iNOS chez des souris obèses prévient l'apparition de la résistance à l'insuline au niveau systémique et périphérique. Plusieurs agents thérapeutiques sont présentement disponibles en clinique pour traiter la résistance à l'insuline reliée à l'obésité et au diabète de type 2, mais aucun d'entre eux ne cible spécifiquement la voie de iNOS et du NO. Dans notre première étude, nous avons trouvé que l'inhibition pharmacologique et sélective de iNOS avec le 1400W améliore l'action de l'insuline après seulement 4 jours de traitement chez des souris db/db génétiquement obèses et diabétiques. L'effet bénéfique du 1400W était associé avec la diminution de l'hyperglycémie à jeun et du stress nitrosatif déterminé par la diminution du niveau de 3-nitrotyrosine dans le muscle. Cependant, l'effet sensibilisateur du 1400W sur l'action de l'insuline était transitoire puisque aucun effet n'a pu être observé après 10 jours de traitement. Lors de notre deuxième étude, nous avons montré que l'invalidation génétique de iNOS chez des souris obèses augmente les effets métaboliques de la rosiglitazone, un agoniste des PPARy utilisé en clinique dans le traitement de la résistance à l'insuline reliée à l'obésité et au diabète de type 2. Nous avons entre autres observé une efficacité supérieure de la rosiglitazone à améliorer la tolérance au glucose et à améliorer le défaut d'activation de la voie Akt par l'insuline dans le foie chez les souris iNOS-/- obèses. Ces effets étaient associés avec une augmentation du niveau plasmatique des gros complexes de l'adiponectine (HMW) ainsi que l'activation de la voie de l'AMPK dans les principaux tissus cibles de l'insuline. Finalement, dans notre troisième étude, nous avons démontré que le resvératrol, un composé naturel contenu dans le raisin, diminue l'induction de iNOS et du NO induite par les cytokines dans les cellules musculaires et les adipocytes en culture. Chez la souris, l'expression de iNOS induite par l'endotoxine LPS a été inhibée par le resvératrol dans le muscle et le tissu adipeux, ce qui était associé avec une diminution de l'accumulation des dérivés du NO dans ces tissus. Cependant, aucun effet du resvératrol sur l'expression de iNOS et la production de NO n'a pu être observé dans le foie des souris LPS. Ensemble, les résultats de nos études suggèrent que l'inhibition pharmacologique de iNOS représente une nouvelle stratégie prometteuse à développer dans la gestion du traitement de la résistance à l'insuline reliée à l'obésité et au diabète de type 2.

Pour que la vie puisse exister, des milliers de protéines doivent interagir ensemble pour permettre les divers processus biochimiques essentiels que l’on retrouve au niveau cellulaire. Le dérèglement d’une seule interaction protéine-protéine peut avoir des conséquences catastrophiques sur la qualité de vie d’une personne. C’est ainsi que de nombreux programmes de recherches sont basés sur l’exploration d’une ou de plusieurs cibles protéiques impliquées dans diverses maladies. Étant donné la localisation intracellulaire des nouvelles cibles thérapeutiques ainsi que l’absence de ligands connus, le développement d’agents thérapeutiques devient de plus en plus ardu. En effet, la chimie combinatoire classique et le design rationnel ont leurs limitations et il y a un besoin évident de développer de nouvelles approches pour faire l’étude et la modulation des interactions protéine-protéine. C’est dans cet esprit que s’imbrique les suivants travaux, qui portent sur les peptoïdes comme outil moléculaire peptidomimétique. Ces oligomères de glycine N-substitutée présentent notamment des propriétés pharmacologiques avantageuses et représentent une base moléculaire de choix pour élaborer de nouvelles méthodologies de criblage à haut débit. En passant par le développement de nouvelles approches de synthèse sur support solide, jusqu’à l’évaluation de la pénétration cellulaire de peptoïdes macrocycliques, le suivant mémoire devrait être lu comme un préambule à l’utilisation des peptoïdes en chimie combinatoire pour la découverte d’inhibiteurs ou de modulateurs d’interactions protéine-protéine.

Les méthyltransférases de l'ADN (DNMT) catalysent la méthylation de l'ADN, l'une des marques épigénétiques les plus étudiées. Dans les cancers, on observe une hyperméthylation spécifique de promoteurs de gènes suppresseurs de tumeurs (GST) conduisant à leur extinction génique, ce qui participe au maintien et à la progression de tumeurs. A ce jour, les mécanismes responsables de cette hyperméthylation spécifique des promoteurs de GST dans les cancers sont indéterminés. Ces travaux de thèse sont consacrés à l'inhibition des DNMT dans les cancers afin de restaurer l'expression des GST mais également à l'utilisation d'une approche innovante de chemobiologie pour l'identification de partenaires des DNMT potentiellement responsables de leur adressage vers les régions promotrices des GST. Les partenaires ainsi identifiés peuvent constituer de nouvelles cibles épigénétiques pour le ciblage indirect de la méthylation de l'ADN dans les cancers. Deux séries d'inhibiteurs de DNMT ont été étudiées. La première est la famille des chloronitro-flavanones, précédemment identifiée par criblage, pour laquelle de nouveaux dérivés de type bromonitro-flavanones ont été synthétisés afin d'améliorer la stabilité en conditions physiologiques. J'ai réalisé l'étude des effets pharmacologiques de cette famille de molécules. J'ai également entrepris la synthèse et la caractérisation pharmacologique de nouveaux inhibiteurs de type bi-substrats, analogues de l'adénosine et de la désoxycytidine, conçus par une approche rationnelle. Ces deux études ont permis respectivement d'identifier un dérivé flavanone plus stable et plus actif que le composé de référence et deux dérivés quinazoline-quinoléine très prometteurs, actifs sur les DNMT et dans les lignées cellulaires, à la fois pour la réexpression d'un gène rapporteur mais surtout dans l'induction de la déméthylation du GST CDKN2A et de sa réexpression. Pour identifier les partenaires de DNMT, nous avons employé une approche de chemobiologie (" Activity-Based Protein Profiling - ABPP ") basée sur la conception de sondes chimiques comportant un inhibiteur de DNMT. Ces sondes, utilisées sur des cellules vivantes, permettent, grâce à une étape de fonctionnalisation par chimie bioorthogonale, de purifier les protéines partenaires des DNMT. Vingt sondes ont été synthétisées et leurs activités ont été évaluées sur des modèles enzymatiques et cellulaires. Les sondes sélectionnées ont été utilisées dans des lignées cellulaires cancéreuses pour purifier les protéines partenaires qui ont ensuite été identifiées par analyse protéomique. Suite à leur validation, ces protéines pourront constituer de nouvelles cibles de la méthylation aberrante de l'ADN dans les cancers. / DNA methyltransferases (DNMTs) catalyse DNA methylation, one of the most studied epigenetic marks. In cancers, a specific hypermethylation of the promoters of the tumour suppressor genes (TSGs) is observed, which leads to their silencing. This abnormal DNA methylation pattern participates to the maintenance and the progression of the tumour. Today, the mechanisms that direct this specific hypermethylation of TSG promoters and their transcriptional repression in cancers are still unknown. The aim of my PhD is to identify DNMT inhibitors that are able to reactivated TSGs in cancer cells but also to identify the DNMT partners that address specifically these enzymes to TSG promoter regions. Such partners can constitute new anticancer "epitargets" to indirectly target DNA methylation specifically in cancer cells. Two families of DNMT inhibitors were studied. The first one starts from the chloronitro-flavanones previously identified by screening. New derivatives including bromonitro-flavanones were synthesised aiming at improving compound stability. I pharmacologically characterised these compounds and show for one of them an increased stability and activities compared to reference compound. In parallel, I synthesised and pharmacologically characterised new bi-substrate analogue inhibitors, mimicking the adenosine and the deoxycytidine. Two very promising quinazoline-quinoline derivatives were identified. They are active against DNMT and in cell lines, both for reexpression of a reporter gene but mostly in CDKN2A TSG demethylation inducing its reexpression. To identify DNMT partners we adopted a chemical biology approach (Activity-Based Protein Profiling (ABPP)) based on the use of chemical probes including in-house non- nucleoside DNMT inhibitors as bait to trap the DNMT partners. We designed and synthesised twenty chemical probes and evaluate them using enzymatic and cellular-based assays. Selected probes were used to carry out ABPP directly in living cells. After functionalization by bioorthogonal chemistry, DNMT protein partners were purified and identified by proteomic analysis. Target validation would enable to determine new targets for the aberran

L’incidence de l’hypertension et du diabète de type II (DT2) augmente à travers le monde. Les interventions diététiques sont une des voies les plus efficaces pour contrôler ou prévenir l’hypertension et le DT2. Des aliments qui fournissent non seulement tous les nutriments nécessaires au corps humain, mais aussi des inhibiteurs contre l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ACE) et la dipeptidyl peptidase 4 (DPP-4) pourraient offrir une nouvelle alternative pour contrôler ou prévenir ces maladies. Le babeurre, le lait, les protéines de lactosérum et les protéines de blanc d’œuf sont connues pour contenir des inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. Dans cette étude, plusieurs laits fermentés ont été produits par fermentation de ces milieux riches en protéines dans des conditions communément utilisées en industrie pour fabriquer les yogourts. Les produits fermentés obtenus ont ensuite été digérés dans un système digestif in vitro. Les extraits solubles obtenus ont été criblés contre les enzymes ACE et DPP-4. Les résultats montrent que la fermentation seule est rarement suffisante pour la production d’inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. L’étape de digestion est nécessaire pour libérer ces inhibiteurs. Les analyses de spectrométrie de masse ont permis d’identifier 4 inhibiteurs de la DPP-4 et 9 de l’ACE dont 5 sont connus pour être bioactifs chez le rat. Cette étude préliminaire montre que des laits fermentés non conventionnels à base de babeurre, de concentrés protéiques de lactosérum et de protéines de blanc d’oeuf seraient une source potentielle d’inhibiteurs de l’ACE et de la DPP-4. / Incidence of hypertension and Type II diabetes (T2D) is increasing world wide. Dietetic intervention is one of the most effective way to prevent and control hypertension and T2D. Food that non-only provide all necessary nutriments but also provide ACE and DPP-4 inhibitors could offer a new health tool to prevent or control hypertension and T2D. Buttermilk, milk, whey proteins and white eggs proteins are known to possess ACE and DPP-4 inhibitors. In this regard, several fermented milks were produced using industrial starters and conditions. The products were then digested in a 2-steps in vitro digestive model. The resulting soluble extracts were screened against ACE and DPP-4 enzymes. Results showed that fermentation only did not produce ACE and DPP-4 inhibitors while the digestive process is required to release these inhibitors. Mass spectroscopy analysis of allowed the identification of 4 DPP-4 inhibitors and 9 ACE which 5 of them are known to be bioactive. This work provides the basis to produce fermented milks with ACE and DPP-4 inhibitors. Further analysis will be required to confirm if these yoghurts can improve blood pressure and glycemic response in humans.