Les 17p-hydroxystéroïdes déshydrogénases (17p-HSDs) sont responsables de la formation des estrogènes et des androgènes. Plus précisément, les isoformes 1, 7 et 12 catalysent la réduction de l'estrone (E|) en estradiol (E2) soit l'estrogène le plus puissant, tandis que l'isoforme 3 permet la formation de la testostérone (T) à partir de l'androstène-3,17-dione (A4-dione). Ces hormones stéroïdiennes sont impliquées dans le développement de maladies sensibles aux estrogènes et aux androgènes comme les cancers du sein et de la prostate respectivement. L'inhibition de ces enzymes permettrait de réduire le niveau d'hormones actives dans la circulation et par conséquent, de diminuer le développement de tumeurs. L'étude de divers modèles de lignées de cancer du sein a permis d'identifier la lignée T-47D comme la plus intéressante pour faire l'évaluation de l'activité inhibitrice et estrogénique des inhibiteurs de la 17P-HSD type 1. Nous avons pu identifier plusieurs molécules efficaces pour bloquer la transformation de Ei en E2 ainsi que pour diminuer la prolifération cellulaire des lignées de cancer du sein. Une étude de criblage d'inhibiteurs de la 17(3-HSD type 12 a également permis d'identifier un composé inhibant efficacement l'activité de cette enzyme. Dans le cas de la formation des androgènes, nous avons d'abord déterminé que le A4-dione, le précurseur de T, n'était pas androgénique par lui-même, supportant l'hypothèse que l'utilisation d'inhibiteurs de la 17P-HSD type 3 permettra de réduire efficacement les niveaux de T dans la circulation. L'évaluation de plusieurs inhibiteurs de la 17P-HSD type 3 a permis d'identifier certains composés qui sont efficaces pour inhiber la transformation de A4-dione en T dans des cellules intactes HEK-293 avec des valeurs de IC50 en dessous du micromolaire. Les cellules intactes HEK-293 transfectées s'avèrent le meilleur modèle pour évaluer la transformation de A4-dione en T par la 17P-HSD type 3.

Les pro-protéines convertases (PCs), nommées PC1/3, PC2, furine, PACE4, PC5/6, PC4 et PC7, sont impliquées dans l'activation de précurseurs protéiques de par le clivage endoprotéolytique qu'elles effectuent en C-terminal des paires de résidus basiques Lys/Arg-Arg. Ces protéases à sérine occupent des fonctions dans l'initiation et le maintient [i.e. maintien] du phénotype néoplasique puisqu'elles activent, entre autres, des protéines reliées à la prolifération, l'adhésion et l'invasion cellulaire cancéreuse. Étant donné le caractère unique et redondant dans la fonctionnalité des PCs, il est important de distinguer les rôles spécifiques tenus par chacune. Ainsi, l'implication de PACE4 dans la progression cancéreuse est de plus en plus investiguée. L'inhibiteur peptidique spécifique envers PACE4, LLLLRVKR (Multi-Leu ou ML), offre la possibilité d'étudier les impacts d'une inhibition de PACE4 sur les traits distinctifs d'une lignée cancéreuse. Pour introduire ces travaux, il a été prouvé que la lignée cancéreuse humaine de la prostate DU145 surexprimait uniquement PACE4. Nous démontrons par essais MTT que le ML réduit de 50% la prolifération de ce modèle. Suite à l'optimisation de la pénétration et de la stabilité du peptide, l'inhibition de la prolifération obtenue fut quasi complète. Des travaux ont aussi été réalisés afin de mieux comprendre ces effets. La formation de colonies, la viabilité cellulaire, le cycle de division et l'expression de diverses protéines furent étudiées. Enfin, la progression des tumeurs DU145 fut abolie par des traitements intra tumoraux avec le ML. Le ML est donc un inhibiteur de PACE4 qui bloque la progression tumorale, ce qui lui confère une application thérapeutique potentielle.

L’hémochromatose est une maladie héréditaire caractérisée par une surcharge de fer dans l’organisme. Chez une personne saine, l’excès de fer est excrété au niveau des intestins, mais une personne souffrant d’hémochromatose accumule le fer au niveau de la circulation, du foie, du cœur, et également au niveau des autres organes. Ceci donne lieu à différents problèmes comme des maladies cardiaques et du foie, du diabète, de la fatigue chronique et également des douleurs articulaires. Deux traitements sont disponibles pour traiter l’hémochromatose. Le premier consiste à des saignées (phlébotomies) pouvant durer plusieurs mois (ou années) à des fréquences hebdomadaires. Il est également possible d’utiliser un agent chélatant du fer pour faciliter son élimination à l’extérieur de l’organisme. L’agent chélatant le plus utilisé est la déferoxamine (également connu sous le nom de desferrioxamine B) qui s’administre par injection sous-cutanée pendant plusieurs heures à une fréquence journalière. Ces deux traitements sont longs et très invasifs. C’est pourquoi notre groupe de recherche s’intéresse à la matriptase-2, une protéase à sérine transmembranaire de type II (TTSP), dont le rôle dans l’homéostasie du fer a préalablement été démontré. Dans une précédente étude, nous nous sommes intéressés à une autre TTSP, la matriptase. La matriptase est l’une des plus étudiées, notamment à cause de ses rôles dans le cancer,[indice supérieur 1–3] l’influenza[indice supérieur 4] et l’arthrose.[indice supérieur 5] Comme toutes les TTSP, la matriptase est synthétisée sous forme inactive (zymogène). Elle nécessite un premier clivage après l’acide aminé Gly[indice supérieur 149] et un second clivage autoprotéolytique après Arg[indice supérieur 614] pour libérer son domaine catalytique actif. Sa séquence d’autoactivation RQAR-VVGG a été le point de départ pour la synthèse du premier inhibiteur de la matriptase dans le laboratoire, soit RQAR. À ce peptide, un piège à sérine a été ajouté sous forme de cétobenzothiazole (Kbt).[indice supérieur 6] En 2014, après une étude de modélisation et plusieurs modifications en P4-P1, un inhibiteur sélectif et puissant sur la matriptase-2 a été obtenu, soit YYVR-Kbt.[indice supérieur 7] Le but de ma maîtrise était de remplacer les différents acides aminés aux positions P4, P3 et P2 sur YYVR-Kbt pour obtenir un inhibiteur encore plus puissant et plus sélectif pour la matriptase-2. Une librairie de 29 analogues a été produite dans le but de comprendre la relation structure-activité de cette classe d’inhibiteurs semi-peptidiques sur la matriptase-2. Pour ce faire, des acides aminés naturels et non-naturels ayant différentes fonctions (polaires, apolaires, aromatiques, etc.) ont été utilisés. Les composés ont été caractérisés selon leur constante d’inhibition (Ki) sur matriptase-2 et également sur matriptase. Les inhibiteurs les plus puissants ont été testés sur l’hepsine, une autre TTSP exprimée dans le foie, dans le but de comprendre la sélectivité pour matriptase-2. La sélectivité pour la matriptase-2 (vis-à-vis d’autres TTSP) est importante pour éviter de potentiels effets secondaires. Une recherche conformationnelle sur les composés synthétisés a été réalisée dans le but de comprendre les interactions importantes entre l’inhibiteur et les protéases. Les constantes cinétiques d’association/dissociation, le temps de résidence des trois meilleurs inhibiteurs ont été déterminés. La stabilité des meilleurs inhibiteurs dans du plasma de souris a été également testée. Cette étude a permis la rédaction d’un article scientifique intitulé « Modulating the Selectivity of Matriptase-2 Inhibitors with Unatural Amino Acids », soumis à l’European Journal of Medicinal Chemistry le 2 décembre 2016, qui est inclus dans ce mémoire.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

HslVU est une protéase dépendante de l'ATP découverte initialement chez certaines bactéries, et considérée comme une forme ancestrale du protéasome. Elle est constituée par l'association de deux sous-complexes : la protéase HslV, formée elle-même de deux anneaux hexamériques de la sous-unité HslV, et l'ATPase HslU, un hexamère de la sous-unité HslU, qui active l'activité peptidasique de HslV en s'associant à l'une ou à ses deux extrémités. HslVU a été identifiée dans la mitochondrie de protozoaires parasites, dont ceux de la famille des trypanosomatidae comme Leishmania major (agent de la leishmaniose) et Trypanosoma brucei (agent de la maladie du sommeil). Différents travaux ont montré que, chez T. brucei, l'inactivation d'HslVU par interférence ARN conduit à l'arrêt de la division cellulaire et à la mort du parasite. Puisqu'elle est absente chez l'homme, HslVU constitue donc une cible thérapeutique potentielle intéressante pour lutter contre ces parasites. Dans le cadre d'un projet collaboratif, le but de ma thèse était de caractériser la protéase HslVU de Leishmania major (LmHslVU), et de tester l'intérêt d'exploiter la symétrie de HslV pour développer des inhibiteurs empêchant la formation du complexe HslVU en se fixant à l'interface HslV/HslU. Dans ce contexte, ma thèse s'est développée autour de 3 axes principaux : (i) Production et caractérisation biochimique de LmHslV recombinant. J'ai montré que le complexe LmHslV seul est inactif, contrairement à son homologue bactérien qui a une activité basale même sans HslU, et qu'il peut être activé par des peptides synthétiques correspondant à l'extrémité C-terminale de son régulateur HslU, comme HslV d'E.coli et d'H.influenzae. Cela m'a permis de développer un test de l'activité peptidasique de LmHslV in vitro, miniaturisable pour un futur criblage de banques de molécules chimiques. La protéase LmHslV a également été caractérisée en testant l'effet de différents inhibiteurs de protéases sur son activité. Ce travail m'a également permis de montrer que l'activité peptidasique de HslV est très sensible à la présence d'ions Mg2+ dans les tampons d'activité, ce qui suggère qu'il existe des régulations allostériques des sites actifs de la protéase. (ii) Exploiter la symétrie de HslV pour développer des interacteurs multivalents de HslV. Nous avons cherché à vérifier expérimentalement si le fait d'utiliser des molécules multivalentes, c'est à dire possédant plusieurs sites d'interaction à HslV, permettait d'augmenter sensiblement l'affinité de ces molécules. Une molécule pentamérique, le « peptabody », capable de se fixer sur LmHslV via cinq sites d'interaction potentiels et agissant comme un inhibiteur de l'activité peptidasique de HslV, a été développée.(iii) Caractérisation du mode d'activation de LmHslV. Nous avons réalisé en collaboration des expériences de microscopie électronique sur LmHslV, qui ont révélé une possible rotation des deux anneaux de LmHslV liée à l'activation de la protéase. Cette rotation est spécifique de LmHslV puisqu'on ne l'observe pas chez HslV d'E. coli. La confirmation de ces résultats encore préliminaires est en cours. / HslVU is an ATP-dependent protease initially discovered in certain bacteria, and considered as a proteasome ancestor. It is formed by assembly of two subcomplexes: the HslV protease, itself resulting from the assembly of two hexameric rings of the HslV subunit, and the HslU ATPase, an hexamer of the HslU subunit that activates HslV upon binding.HslVU has been identified within the mitochondrion of protozoan parasites, including the Trypanosomatids Leishmania major (leishmaniasis) and Trypanosoma brucei (sleeping sickness). Different results have shown that inactivation by siRNA of HslVU leads in T. brucei to growth arrest and cell death. Since HslVU is absent in human, it thus represents an attractive drug target for the fight against these parasites. In the frame of a collaborative project, the objective of my thesis was to characterize the HslVU protease of Leishmania major (LmHslVU) and to assess the interest of exploiting HslV symmetry to develop inhibitory molecules that would block the formation of the HslVU complex by binding at the HslV/HslU interface.In this context, I studied three main issues during my PhD thesis:(i) Production and biochemical characterization of recombinant LmHslV: I could show that the HslV complex alone is inactive, contrary to its bacterial homolog which has a basal activity even in the absence of HslU, and that, as E. coli HslV, it can be activated by synthetic peptides corresponding to the C-terminal end of HslU. This work allowed me to develop an in vitro assay of HslV peptidase activity, that can be miniaturized for future screenings of chemical libraries. The active site of the LmHslV protease has also been characterized by testing the effect of different protease inhibitors on the peptidase activity. During this work, I could show that LmHslV activity is sensitive to Mg2+ ions in the activity buffers, suggesting the existence of allosteric regulations of the active sites.(ii) To exploit HslV symmetry to develop multivalent interactors of HslV. Our goal was to experimentally verify whether the use of multivalent molecules, i.e. molecules with several interaction sites to HslV, could help to develop high affinity inhibitors. A pentameric molecule, called the “peptabody”, able to bind to HslV via five interaction sites and acting as a strong inhibitor of HslV, has been developed.(iii) Characterization of the mode of activation of HslV. We performed through a collaboration electronic miscroscopy analyses of LmHslV, which revealed that the activation of the protease could be linked to a possible rotation of its two rings. Such rotation was not seen with E. coli HslV, suggesting that it is a mechanism specific of LmHslV. Study are ongoing to confirm these results.

L'une des principales cibles pour la thérapie visant le virus de l'hépatite C (VHC) est l'ARN polymérase dépendante de l'ARN NS5B indispensable à la réplication du génome virale. NS5B est l'une des enzymes clefs du cycle virale de VHC et son activation met en jeu aussi bien des interactions intramoléculaires que des interactions avec des cofacteurs viraux et cellulaires au sein du complexe de réplication. Nous avons développé une nouvelle stratégie d'inhibition de NS5B basée sur l'élaboration de peptides courts dérivés de motifs exposés à la surface de l'enzyme dans le but de cibler les nombreuses interactions impliquées dans l'activation de cette protéine. En associant une analyse fine de la structure cristallographique de NS5B avec de la modélisation moléculaire, nous avons élaboré des peptides courts mimant les motifs « hotspot » de la protéine. Ces peptides ont été évalués sur système réplicon de génotype 1b et nous avons ainsi identifié un peptide leader Moon1 de 15 résidus correspondant à un motif hautement conservé du domaine "thumb". Dans ce travail, nous avons étudié en détail la structure et le mécanisme moléculaire de ce nouvel inhibiteur de NS5B. Moon1 inhibe l'activité polymérase de la forme sauvage de NS5B ainsi que celle de mutants résistants au inhibiteurs nucléosidiques et non nucléosidiques. Nous avons démontré que la fixation de Moon1 entraine un changement de conformation de NS5B et se fait préférentiellement avec NS5B dans une conformation fermée. Ce peptide inhibe spécifiquement l'interaction entre NS5B et l'ARN double brin, indépendamment de la présence d'ions métalliques et de manière dose-dépendante. Moon1 bloque la transition entre l'étape d'initiation de novo de la synthèse d'ARN et l'extension du primer. Nous avons démontré que les résidus essentiels à l'activité de Moon1 sont hautement conservés à travers les différents génotypes et sous-types de VHC. De plus, nous avons établi une séquence minimale pour l'activité de Moon1. Nos travaux permettent de valider l'intérêt d'une stratégie interfaciale ciblant une enzyme clef du cycle du VHC et les interactions intra et intermoléculaires nécessaires à son activation. / The non-structural protein RNA-dependent RNA polymerase (RdRp) NS5B plays a key role in hepatitis C virus (HCV) replication and is currently considered as one of the most relevant target to develop safe anti-HCV agents. Although many small molecules have been identified as inhibitors of NS5B, very few are active in clinic. The structure and function of NS5B have been well characterized and as other polymerases, NS5B adopts a typical “right-hand” conformation containing the characteristic fingers, palm and thumb subdomains. The activation of NS5B requires conformational changes involving intramolecular contacts as well interactions with viral proteins and host factors in the replication complex. We developed a new strategy for NS5B inhibition based on short interfacial peptides derived from NS5B surface accessible motifs that target protein-protein interfaces or essential motifs involved in NS5B-activation. Combining the NS5B crystallogaphic structure and molecular modelling, we have designed short peptides derived from NS5B surface “hotspots” that were screened using HCV genotype 1b replicon cell system. We have identified Moon1, a short 15-residu peptide, derived from a well-conserved motif located in the NS5B thumb domain that inhibits HCV replication in the low nanomolar range. Moon1 tightly binds NS5B in a conformational-dependent manner and induces NS5B conformational changes. This peptide specifically inhibits double-stranded RNA/NS5B interactions in a dose-dependent and metal ions-independent manner. Moon1 blocks the transition between RNA de novo initiation and primer-extension. We showed that residues required for Moon-1 anti-polymerase activity are well-conserved among HCV genotypes and subtypes and a minimal Moon1 active motif was established. Taken together, these results demonstrate that NS5B structural dynamics constitute an attractive target for HCV chemotherapeutics and for the design of more specific new antiviral drugs.

Contexte : Les carcinomes rénaux à cellules claires (ccRCC) sont des tumeurs particulièrement agressives et de mauvais pronostic lorsqu’elles sont métastatiques. L’apport des traitements anti-angiogéniques et notamment des inhibiteurs de tyrosine kinases (TKI), a permis une amélioration nette en terme de survie de ces patients, mais parfois au prix d’effets secondaires tels que l’HTA. L'angiotensine-II stimule la croissance des cellules cancéreuses et la sécrétion de VEGF via le récepteur de type 1. Dans différents types de cancers, les antagonistes des récepteurs de type 1 de l'angiotensine-II (ARA-2) utilisés à visée anti-hypertensive ont pu démontrer une diminution de la prolifération cellulaire et une inhibition de la néo-angiogénèse tumorale. Objectif : Mettre au point différents modèles animaux de ccRCC et tester l’effet de l’association des traitements par sunitinib (TKI) et telmisartan (ARA-2). Matériels & Méthodes : Des souris Nude ont été injectées avec des cellules tumorales 786-O, permettant d’obtenir une tumeur sous-cutanée. Les souris ont été réparties en 4 groupes gavées quotidiennement pendant 4 semaines : avec le vecteur (DMSO), du Telmisartan, du Sunitinib ou une association Telmisartan + Sunitinib à doses thérapeutiques, puis euthanasiées pour analyse de la tumeur. Dans un 2ème temps, un autre modèle animal a été mis au point avec des cellules tumorales issues d’une lignée primaire. Résultats : L’association des traitements (TKI + ARA-2) dans le 1er modèle montrait une augmentation de la nécrose tumorale par diminution de la densité microvasculaire et de la sécrétion de VEGF circulant. Dans le modèle issu d’une lignée primaire, on notait une réduction du volume tumoral mais sans augmentation de la nécrose. Conclusion : Ce travail a permis de mettre au point 2 modèles de ccRCC. L’association d’un ARA-2 au sunitinib semble potentialiser l’effet anti-tumoral dans ces modèles expérimentaux. De plus amples études sont nécessaires pour comprendre les mécanismes impliqués. / Background: Clear cell renal cell carcinoma (ccRCC) are agressive tumors, with a bad prognosis when metastatic. Antiangiogenic treatments and especially tyrosine kinase inhibitors (TKI) have increasingly improve patients’ survival, but those drugs often present side effects like hypertension. Angiotensin-II stimulates tumor cell development and VEGF secretion via the type-1 receptor. In different types of cancer, angiotensin-II type 1 receptor antagonists (ARA-2) used as antihypertensive drugs can reduce tumor cell proliferation and inhibit neoangiogenesis. Objective: Develop different xenograft animal models of ccRCC, and test the efficacy of sunitinib (TKI) combined with telmisartan (ARA-2).Material & Methods: Nude mice have been injected sub-cutaneously with 786-O cells. Mice have been divied into 4 groups and received orally every day during 4 weeks: DMSO, telmisartan , sunitinib or the combination of sunitinib and telmisartan. Then animals were sacrified and their tumor was analyzed. In a second part using primary cell lines, a new mouse model was developed and tested.Results: In the first model, combined treatments (TKI+ARA-2) increased tumor necrosis, reduced microvascular density and circulant VEGF secretion. In the model developed with primary cell lines, there was a reduction in tumor growth but without increasing tumor necrosis. Conclusion: In this work, 2 different animal models of ccRCC have been developed. Sunitinib combined with telmisartan seems to potentiate anti-tumoral effects in these animal models. Further analyses are warranted to understand the different mechanisms implicated.

Caractérisation d'inhibiteurs de protéases lors de l'interaction entre la vigne et Botrytis cinerea. Il a été montré que lors de l'infection de la baie de raisin par B. cinerea, des protéases fongiques pourraient être à l'origine de la dégradation d'une des protéines PR majoritaires de la baie mûre, la chitinase VvChi4D (Thèse S. Colas, 2012 ; van Sluyter et al., 2013). L'hypothèse émise lors de notre étude est que des inhibiteurs de protéases de la vigne pourraient empêcher la dégradation de cette protéine de défense par les protéases de B. cinerea.L'expression de deux inhibiteurs de protéases, un Potato Inhibitor I (VvPin) et un Kunitz (VvKun), ainsi que celle de trois protéases fongiques, une protéase aspartique (BcAp8), une protéase glutamique (BcAcp) et une protéase à sérine (BcSer), ont été suivies lors de l'infection de la baie de Pinot noir et de la feuille de vitroplants. Les résultats obtenus montrent que l'expression des deux IP est induite en même temps que celle de la protéase à sérine mais après celle des deux protéases acides du champignon. La production en système hétérologue des deux IP ainsi que l'obtention de protéases acides et de protéases à sérine de B. cinerea a permis de montrer que la protéine VvKun est capable d'inhiber les protéases à sérine du champignon. En revanche, aucun des deux IP n'est capable d'inhiber les protéases acides du champignon, protéases responsables de la dégradation de la chitinase VvChi4D. / Characterization of protease inhibitors in the interaction between Vitis vinifera and Botrytis cinerea.It has been shown that upon infection of the grape berry by B. cinerea, fungal proteases may be responsible for the degradation of a PR protein of the mature berry VvChi4D chitinase (Thesis S. Colas, 2012; van Sluyter et al, 2013). The hypothesis of our study is that protease inhibitors could prevent the degradation of this defense protein by proteases of B. cinerea.The expression of two protease inhibitors, a Potato Inhibitor I (VvPin) and a Kunitz (VvKun), and that of three fungal proteases, an aspartic protease (BcAp8), a glutamic acid protease (BcAcp) and a serine protease (BcSer) were followed during infection of Pinot Noir berry and leaf plantlets. The results obtained show that the expression of IP is induced both in the same time as the serine protease, but after that the two fungal acid proteases. The heterologous production of both IPs and the production of acid and serine proteases from B. cinerea secretoms have shown that VvKun is capable to inhibit serine proteases of the fungus. However, neither IP is capable of inhibiting fungal acid proteases, responsible for the degradation of the chitinase VvChi4D.

L’émergence et la diffusion de la résistance aux antibiotiques au sein des bactéries à Gram négatif (BGN) sont aujourd’hui des enjeux de Santé Publique nationaux et internationaux. La multi-résistance aux antibiotiques concerne non seulement des espèces fréquemment responsables d’infections nosocomiales mais aussi des espèces hautement virulentes comme Yersinia pestis, agent de la peste et du bioterrorisme. Dans ce contexte, la mise au point de nouvelles molécules actives sur d’autres cibles bactériennes est primordiale. La métallo-enzyme LpxC catalyse la première étape irréversible de la biosynthèse du lipide A, constituant majeur de la membrane externe des bactéries à Gram négatif. Des inhibiteurs de LpxC sont ainsi développés depuis une vingtaine d’années mais leur spectre sur les BGN était initialement limité aux entérobactéries et leur activité partielle sur P. aeruginosa. Dans ce travail nous avons participé à l’optimisation de la structure chimique de ces molécules grâce à une approche dynamique des interactions enzymes/inhibiteurs utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN). Cette technique a permis l’élaboration d’un nouvel inhibiteur de LpxC, le LPC-058, caractérisé par une forte affinité pour l’enzyme (Ki = 3,5 ± 0,2 pM). Nous avons évalué in vitro l’activité antibiotique du LPC-058 et de trois autres composés (CHIR-090, LPC-011 et LPC-087) vis-à-vis de 369 souches cliniques responsables d’infections nosocomiales aux profils de résistance variés. Le LPC-058 présentait le plus large spectre d’activité en particulier sur A. baumannii et les valeurs de CMI les plus basses (CMI90 = 0,12 mg/L pour les entérobactéries et 0,5 mg/L pour P. aeruginosa). Il était bactéricide vis-à-vis de souches multi-résistantes et son action était synergique avec les C3G, l’imipénème, l’amikacine et la ciprofloxacine vis-à-vis de souches de K. pneumoniae, P. aeruginosa et A. baumannii productrice de carbapénémases, respectivement KPC-2, VIM-1 et OXA-23. Le LPC-058 présentait néanmoins une forte fixation protéique et, in vivo, son volume de distribution était limité au compartiment sanguin (Vd = 1,1 L/kg). Nous avons évalué son activité in vivo dans un modèle murin de peste bubonique car il s’agit de l’une des infections les plus virulentes pour l’homme. Nous avons obtenu une survie de 87 % après 5 jours de traitement à la posologie de 10 mg/kg q8h par voie veineuse. Le LPC-058 occasionnant des diarrhées chez le rongeur, nous avons évalué un de ses dérivés, le LPC-B, caractérisé par une moindre fixation protéique, un plus grand volume de distribution et l’absence d’effets secondaires chez la souris, même à fortes doses. Nous avons démontré qu’à la posologie de 200 mg/kg par voie veineuse, cet antibiotique était aussi efficace que la doxycycline (traitement de référence de la peste). L’ensemble de ces travaux souligne le rôle potentiel des inhibiteurs de LpxC dans la prise en charge des infections par des bactéries multi-résistantes ou hautement virulentes. / Antimicrobial resistance among Gram-negative bacteria (GNB) has become a national and international public health concern. Resistant strains are involved in nosocomial diseases and in highly virulent infections, such as plague caused by Yersinia pestis, a potential biological terrorism agent. In this context the development of new antimicrobial compounds efficient on new bacterial targets is critical. LpxC metallo-enzyme catalyzes the first commitment step of the lipid A biosynthesis, a major component of the Gram negative cell wall. LpxC inhibitors have been developed for twenty years but their activity was restricted to enterobacteria and weak against Pseudomonas aeruginosa. In this study, we have collaborated in the chemical optimization of the compounds thanks to a dynamic approach of enzyme/inhibitor interactions brought by nuclear magnetic resonance (NMR). This technology enabled the development of LPC-058, a new inhibitor, showing a high potency against LpxC (Ki = 3.5 ± 0.2 pM). We studied the in vitro efficacy of LPC-058 and three other compounds (CHIR-090, LPC-011 and LPC-087) against 369 clinical strains responsible for nosocomial infections with various antibiotic resistance profiles. In this part, LPC-058 displayed the broadest spectrum of efficacy, even on Acinetobacter baumannii with the lowest MIC values (MIC90 = 0.12 mg/L against enterobacteria and 0.5 mg/L against P. aeruginosa). It showed bactericidal activity against multi-resistant strains and synergistic activity in association with third generation cephalosporins, imipenem, amikacin and ciprofloxacin against carbapenemase producing Klebsiella pneumoniae, P. aeruginosa et A. baumannii strains (respectively KPC-2, VIM-1 and OXA-23). However, LPC-058 was constrained by strong protein interactions and a small volume of distribution (Vd = 1.1 L/kg). In vivo efficacy was studied in a murine model of bubonic plague. A 87% survival rate was obtained after five days of 10 mg/kg q8h intravenous administration. As LPC-058 treatment was associated to diarrheas in mice, we evaluated another derivate, LPC-B, characterized by a larger volume of distribution, minor protein fixation and less side effects, even for a high dose posology. We demonstrated a comparable efficacy between 200 mg/kg LPC-B treatment and doxycyclin administration (recommended in plague treatment). This work highlights the potential use of LpxC inhibitors in the management of infections caused by multi-resistant or highly virulent Gram-negative bacteria.