Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Dans le titre, dans l'expression "glutaminyl-ARNtGln" les lettres Gln sont suscrites, de même que les lettres Asn dans l'expression "asparaginyl-ARNtAsn". Les légendes des ill. se trouvent sur f. en regard, avec pagination continue. Bibliogr.: f. 149-170. Publié aussi en version électronique.

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2008. / Bibliogr.: f. 61-69. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2011-2012 / Les aminoacyl-ARNt synthetases (aaRS) sont des enzymes essentielles au processus de traduction des acides nucléiques (ADN) en séquences d'acides aminés (protéines). Elles catalysent l'estérification de chacun des 20 acides aminés à leurs ARN de transfert respectifs. Dans une première étape, l'acide aminé est activé pour donner un intermédiaire instable (aa-AMP), lequel réagit avec l'ARNt correspondant dans une seconde étape pour générer l'ARNt aminoacylé (aa-ARNt). Les inhibiteurs synthétisés dans le cas présent sont des analogues de l'intermédiaire instable (chapitres 2, 3 et 4). Les inhibiteurs des aminoacyl-ARNt synthetases ont plusieurs utilités : faciliter la cristallisation des aaRS en vue de déterminer leurs structures par diffraction des rayons-X, étudier les mécanismes réactionnels des aaRS, et à plus long terme, approfondir la recherche sur de nouvelles thérapies antibiotiques. Les aaRS ont évolué de façon divergente entre les procaryotes et les eucaryotes, ce qui rend possible l'inhibition sélective des aaRS bactériennes. Plusieurs bactéries ne possèdent pas la glutamine-ARNt synthetase et utilisent donc une voie indirecte pour le chargement de l'ARNt correspondant (Gln-ARNtGln). En premier lieu, l'acide glutamique est estérifié avec l'ARNt par une glutamyl-ARNt synthetase non discriminante (ND-GluRS). L'ARNtGln incorrectement apparié (Glu-ARNtGln) est par la suite transformé par une aminoacyl-ARNt amidotransférase (AdT) pour donner l'ARNt correctement apparié (Gln-ARNtGln). Ce type de mécanisme existe aussi pour le chargement de l'ARNt correspondant à l'asparagine (transamidation de l'Asp-ARNtAsn). Très peu d'inhibiteurs des aminoacyl-ARNt amidotransférases ont été rapportés jusqu'à maintenant. Pourtant, l'absence de cette enzyme dans le cytoplasme des cellules eucaryotes en fait une cible intéressante pour le développement d'antibiotiques. Le design et la synthèse de nouveaux inhibiteurs ont été réalisés en se basant sur le mécanisme des aminoacyl-ARNt amidotransférases (chapitre 5, 6 et 7).

Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRS) jouent un rôle essentiel dans la synthèse des protéines. Ces enzymes lient un acide aminé particulier sur un ARNt correspondant. Cependant, il y a deux types d'aaRS : des aaRS discriminantes (aaRS-D) et des aaRS non discriminantes (aaRS-ND). Chez certaines bactéries, une aaRS-ND charge deux types d'ARNts. L'AspRS-ND et l'AdT de P. aeruginosa ont été surproduites et purifiées. L'AspRS-ND a servi pour la synthèse d'Asp-ARNtAsn , un des substrats de l'AdT; une valeur de 0.93 fiM a été obtenue pour la Km de l'AdT pour ce substrat et une kcat de 0.8 s"1 . Ensuite, nous avons montré que l'aspartycine et la glutamycine, deux analogues des substrats Asp-ARNt^11 et Glu-ARNtGln , sont des inhibiteurs compétitifs de l'AdT par rapport à l'Asp-ARNr^11 avec des Zic de 125 et 50 pM., respectivement. Enfin, une sulfone analogue d'un intermédiaire de la réaction de transamidation est un inhibiteur compétitif de l'AdT avec une KK de 65 uM.

Les microorganismes ont développé une résistance accrue aux antibiotiques. Les aminoacyl-ARNt synthétases (aaRS) bactériennes sont essentielles pour la biosynthèse des protéines, car elles permettent de jumeler les acides aminés à leurs ARNt complémentaires. L’inhibition des aminoacyl-ARNt synthétases, telle que la glutamyl- ARNt synthétase (GluRS) dans cette étude, a été identifiée comme une stratégie valable dans la quête de nouveaux antibiotiques. Ainsi, afin de développer un antibiotique efficace et sans toxicité pour l’humain, l’écart évolutif entre les GluRS bactériennes et humaines orthologues a été évalué. Le design rationnel de nouveaux inhibiteurs pour une protéine spécifique se base sur plusieurs critères : les caractéristiques structurales du site actif, l’analogie avec des molécules reconnues pour interagir avec le site actif, le niveau de difficulté lors de la synthèse, conformité aux critères de similitudes aux drogues actives existantes, etc... La caractérisation du site actif permet d’identifier les acides aminés qui interagissent avec les inhibiteurs connus, ainsi que ceux qui pourraient potentiellement participer aux interactions avec un nouvel inhibiteur. Cette étape préliminaire permet déjà d’identifier les caractéristiques principales qui seront vitales pour le design de nouveaux inhibiteurs efficaces chez les enzymes bactériennes et inefficaces chez les enzymes orthologues humaines. Une nouvelle série d’inhibiteurs potentiels a donc été établie et testée in silico à l’aide de l’arrimage moléculaire. Cette approche computationnelle permet de prédire comment les molécules vont s’assembler, ainsi que d’identifier les facteurs qui déterminent la spécificité de l’interaction. Les avantages de cette approche sont multiples. Entre autres, une grande rapidité d’exécution et une faible ressource informatique permettent d’effectuer un criblage à haut débit de banques virtuelles de molécules. Les meilleurs candidats provenant du design rationel et aussi d’un criblage virtuel de plus de 48000 composés sont présentés.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2005. / Titre de l'écran-titre (visionné le 28 septembre 2005). Bibliogr.

Les aminoacyl-ARNt synthetases (aaRS) sont des enzymes clés dans le mécanisme de biosynthèse des protéines. Chacun des membres de cette famille d'enzymes reconnaît et lie les éléments d'identités propres à chaque acide ribonucléique de transfert (ARNt) permettant ainsi leur aminoacylation par un acide aminé spécifique. Une fois l'ARNt correctement chargé, celui-ci peut lier un facteur protéique (EF-Tu pour les aminoacyl-ARNt élongateurs) qui le conduit au ribosome pour la biosynthèse des protéines. Plus particulièrement la glutamyl-ARNt synthetase (GluRS) d'Escherichia coli est une protéine capable d'estérifier l'ARNtGIU par un résidu glutamate. Cette enzyme monomérique est subdivisée en 5 domaines structuraux, chacun capable de lier une portion de l'ARNt qui lui est propre. La région formant la boucle d'anticodon de l'ARNtG'u est reconnue par les domaines 4 et 5 séparés par une charnière, et situés en C-terminal de l'enzyme. L'étude d'une GluRS tronquée, délétée de son domaine 5, a montré l'importance de ce domaine sur l'activité catalytique de cette enzyme. Afin de comprendre les mécanismes mis en place entre ces deux derniers domaines lors de la liaison du substrat ARNtGly, des variants protéiques visant à altérer les interactions existant entre les domaines 4 et 5 et la charnière ont été synthétisés, et leur constantes catalytiques mesurées. L'étude du simple variant, substitué au niveau du second résidu chargé de la charnière de la GluRS de E. coli a montré l'importance de ce dernier dans les interactions mises en place entre le domaine 5 et la charnière. Par ailleurs l'altération des constantes cinétiques (en comparaison avec les valeurs trouvées pour l'enzyme sauvage), de double et triple variants, substitués au niveau des résidus chargés trouvés sur la charnière séparant les domaines 4 et 5, ont révélé l'importance de certain de ces résidus dans les interactions existant entre ces deux domaines.

L'enzyme glutamyl-queuosine-ARNt synthétase, présente chez plusieurs bactéries et codée par le gène yadB chez Escherichia coli, catalyse la formation de glutamylqueuosine- ARNtAsp. Le rôle de cet aminoacyl-ARNt est inconnu, mais la cotranscription de yadB et de dksA suggère une implication dans la réponse générale au stress. yadB a été remplacé dans une souche de Escherichia coli [delta]lac par lacZ, sans modification des éventuels éléments transcriptionnels de yadB. L'activité [béta]-galactosidase a été utilisée comme rapporteur pour déterminer le niveau d'expression de yadB dans diverses conditions de croissance et de stress. Les différences phénotypiques entre les souches sauvage et [delta]yadB ont été investiguées. Nous avons découvert que yadB est un gène non-essentiel chez Escherichia coli. Sa faible expression suggère un rôle dans le métabolisme basal de la cellule. Cette expression est sensiblement plus élevée pendant la phase stationnaire de croissance. Aucune différence phénotypique n'a été découverte entre les souches sauvage et [delta]yadB.