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7 results on '"Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris"'

1. Structure-guided design of pyridoclax derivatives based on Noxa / Mcl-1 interaction mode

Author

Christophe Denoyelle, Fabien Gautier, Peggy Suzanne, Frédéric Lopez, Jade Fogha, Laurent Poulain, Anne Sophie Voisin-Chiret, Sylvain Rault, Jana Sopkova-de Oliveira Santos, Rémi Legay, Martina De Pascale, Siham Hedir, Emilie Brotin, Marcella De Giorgi, Camille Denis, Louis-Bastien Weiswald, Bogdan A. Marekha, Philippe Juin, Ludovic Carlier, Ronan Bureau, Laetitia Ligat, Unité de recherche interdisciplinaire pour la prévention et le traitement des cancers (ANTICIPE), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-CHU Caen, Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse (CRLC François Baclesse ), Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), UNICANCER - Institut régional du Cancer [Montpellier] (ICM), CRLCC Val d'Aurelle - Paul Lamarque, Centre d'Etudes et de Recherche sur le Médicament de Normandie (CERMN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Stress Adaptation and Tumor Escape in breast cancer - SATE (CRCINA - Département ONCO - Equipe 8), Centre de recherche de Cancérologie et d'Immunologie / Nantes - Angers (CRCINA), Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN), Institut de cancérologie de l'Ouest - Nantes (ICO Nantes), CRLCC Paul Papin-CRLCC René Gauducheau, Centre de Recherches en Cancérologie de Toulouse (CRCT), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-ESPCI ParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), The Mcl-1 European and COACH-IPP European projects have been co-funded by Normandy County Council, European Union in the framework of the ERDF-ESF operational program 2014e2020. This work was also supported by the French State, INSERM, the 'Ligue Contre le Cancer' and by the 'Cancerop^ole Nord Ouest'. Acquisition of the xCELLigence real-time activity measurement system has been supported by European Commission and Comprehensive Cancer Center F. Baclesse. Part of this work was performed using computing resources of CRIANN (Normandy, France) as well as the European Community (FEDER) for the molecular modelling software. MDP was recipient of a doctoral fellowship from the 'Ligue Contre le Cancer'and SHwas recipient of a doctoral fellowship from the French 'Ministere de l’Education Superieure et de la Recherche'. Postdoctoral fellowships of LBW, MDG and BM as well as doctoral fellowships of JF and CD were supported by the Normandy County Council., CHU Caen, Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse [Caen] (UNICANCER/CRLC), UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Normandie Université (NU)-UNICANCER, UNICANCER - Institut régional du Cancer Montpellier Val d'Aurelle (ICM), Stress Adaptation and Tumor Escape in Breast Cancer (CRCINA-ÉQUIPE 8), Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (CRCINA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Institut de Cancérologie de l'Ouest [Angers/Nantes] (UNICANCER/ICO), UNICANCER, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Centre Régional de Lutte contre le Cancer François Baclesse [Caen] (UNICANCER/CRLC), Normandie Université (NU)-UNICANCER-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-UNICANCER-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Bernardo, Elizabeth

Subjects
0301 basic medicine, Programmed cell death, Pyridines, bcl-X Protein, Regulator, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Tumor cells, Plasma protein binding, Molecular Dynamics Simulation, Structure-Activity Relationship, 03 medical and health sciences, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, hemic and lymphatic diseases, Drug Discovery, Tumor Cells, Cultured, Humans, Structure–activity relationship, Cell Proliferation, Pharmacology, Cell Death, Dose-Response Relationship, Drug, Molecular Structure, Chemistry, Organic Chemistry, General Medicine, 3. Good health, Cell biology, 030104 developmental biology, Proto-Oncogene Proteins c-bcl-2, Apoptosis, Drug Design, Cancer cell, Myeloid Cell Leukemia Sequence 1 Protein, Interaction mode, Drug Screening Assays, Antitumor, Hydrophobic and Hydrophilic Interactions, Protein Binding
Abstract

International audience; Protein-protein interactions are attractive targets because they control numerous cellular processes. In oncology, apoptosis regulating Bcl-2 family proteins are of particular interest. Apoptotic cell death is controlled via PPIs between the anti-apoptotic proteins hydrophobic groove and the pro-apoptotic proteins BH3 domain. In ovarian carcinoma, it has been previously demonstrated that Bcl-x L and Mcl-1 cooperate to protect tumor cells against apoptosis. Moreover, Mcl-1 is a key regulator of cancer cell survival and is a known resistance factor to Bcl-2/Bcl-x L pharmacological inhibitors making it an attractive therapeutic target. Here, using a structure-guided design from the oligopyridine lead Pyr-idoclax based on Noxa/Mcl-1 interaction we identified a new derivative, active at lower concentration as compared to Pyridoclax. This new derivative selectively binds to the Mcl-1 hydrophobic groove and releases Bak and Bim from Mcl-1 to induce cell death and sensitize cancer cells to Bcl-2/Bcl-x L targeting strategies.

Published
2018

2. Macrophage-derived superoxide production and antioxidant response following skeletal muscle injury

Author

Emmeran Le Moal, Clotilde Policar, Tamas Varga, Bénédicte Chazaud, Anne Sophie Bernard, Rémi Mounier, Gaëtan Juban, Institut NeuroMyoGène (INMG), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Mouvement Sport Santé (M2S), Université de Rennes (UR)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Debrecen Egyetem [Debrecen], CNRS, Centre National de la Recherche Scientifique, Inserm, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale, Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), École normale supérieure - Cachan (ENS Cachan)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Brest (UBO)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Structure Fédérative de Recherche en Biologie et Santé de Rennes ( Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique ), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC), University of Debrecen, and Jonchère, Laurent

Subjects
Male, 0301 basic medicine, Inflammation, Context (language use), medicine.disease_cause, Biochemistry, Antioxidants, Mice, 03 medical and health sciences, Superoxides, In vivo, Physiology (medical), [SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, medicine, Animals, Regeneration, Sterile inflammation, Macrophage, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Tissue repair, Muscle, Skeletal, chemistry.chemical_classification, Reactive oxygen species, Superoxide Dismutase, Chemistry, Macrophages, Skeletal muscle, Cell biology, Mice, Inbred C57BL, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Oxidative stress, medicine.symptom, Reactive Oxygen Species, Ex vivo
Abstract

International audience; Macrophages are key players of immunity that display different functions according to their activation states. In a regenerative context, pro-inflammatory macrophages (Ly6Cpos) are involved in the mounting of the inflammatory response whereas anti-inflammatory macrophages (Ly6Cneg) dampen the inflammation and promote tissue repair. Reactive oxygen species (ROS) production is a hallmark of tissue injury and of subsequent inflammation as described in a bacterial challenge context. However, whether macrophages produce ROS following a sterile tissue injury is uncertain. In this study, we used complementary in vitro, ex vivo and in vivo experiments in mouse to show that macrophages do not release ROS following a sterile injury in skeletal muscle. Furthermore, expression profiles of genes involved in the response to oxidative stress in Ly6Cpos and Ly6Cneg macrophage subsets did not indicate any antioxidant response in this context. Finally, in vivo, pharmacological antioxidant supplementation with N-Acetyl-cysteine (NAC) following skeletal muscle injury did not alter macrophage phenotype during skeletal muscle regeneration. Overall, these results indicate that following a sterile injury, macrophage-derived ROS release is not involved in the regulation of the inflammatory response in the regenerating skeletal muscle.

Published
2018

3. Evaluation of the compounds commonly known as superoxide dismutase and catalase mimics in cellular models

Author

Marion Thauvin, Clotilde Policar, Ines Batinic-Haberle, Nicolas Delsuc, Emilie Mathieu, Philippe Seksik, Elodie Quévrain, Sarah Layani, Amandine Vincent, Sophie Vriz, Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre interdisciplinaire de recherche en biologie (CIRB), Labex MemoLife, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre de Recherche Saint-Antoine (CR Saint-Antoine), Sorbonne Université (SU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Saint-Antoine [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU), Department of Radiation Oncology [Durham, NC, USA], Duke University Medical Center, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Collège de France (CdF (institution))-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche Saint-Antoine (CRSA), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU), and delsuc, nicolas

Subjects
Porphyrins, Metalloporphyrins, 010402 general chemistry, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Biochemistry, Antioxidants, Cell Line, Inorganic Chemistry, Superoxide dismutase, chemistry.chemical_compound, Imisopasem Manganese, Superoxides, [CHIM] Chemical Sciences, Organometallic Compounds, medicine, Animals, Humans, [CHIM]Chemical Sciences, Cellular localization, chemistry.chemical_classification, Glutathione Peroxidase, Manganese, Reactive oxygen species, biology, Superoxide Dismutase, 010405 organic chemistry, Superoxide, Glutathione peroxidase, Molecular Mimicry, Hydrogen Peroxide, Catalase, 0104 chemical sciences, Oxidative Stress, chemistry, biology.protein, Reactive Oxygen Species, Oxidation-Reduction, Oxidative stress
Abstract

Oxidative stress that results from an imbalance between the concentrations of reactive species (RS) and antioxidant defenses is associated with many pathologies. Superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and glutathione peroxidase are among the key enzymes that maintain the low nanomolar physiological concentrations of superoxide and hydrogen peroxide. The increase in the levels of these species and their progeny could have deleterious effects. In this context, chemists have developed SOD and CAT mimics to supplement them when cells are overwhelmed with oxidative stress. However, the beneficial activity of such molecules in cells depends not only on their intrinsic catalytic activities but also on their stability in biological context, their cell penetration and their cellular localization. We have employed cellular assays to characterize several compounds that possess SOD and CAT activities and have been frequently used in cellular and animal models. We used cellular assays that address SOD and CAT activities of the compounds. Finally, we determined the effect of compounds on the suppression of the inflammation in HT29-MD2 cells challenged by lipopolysaccharide. When the assay requires penetration inside cells, the SOD mimics Mn(III) meso-tetrakis(N-(2′-n-butoxyethyl)pyridinium-2-yl)porphyrin (MnTnBuOE-2-PyP5+) and Mn(II) dichloro[(4aR,13aR,17aR,21aR)-1,2,3,4,4a,5,6,12,13,13a,14,15,16,17,17a,18,19,20,21,21a-eicosahydro-11,7-nitrilo-7Hdibenzo[b,h] [1,4, 7,10] tetraazacycloheptadecine-κN5,κN13,κN18,κN21,κN22] (Imisopasem manganese, M40403, CG4419) were found efficacious at 10 μM, while Mn(II) chloro N-(phenolato)-N,N′-bis[2-(N-methyl-imidazolyl)methyl]-ethane-1,2-diamine (Mn1) requires an incubation at 100 μM. This study thus demonstrates that MnTnBuOE-2-PyP5+, M40403 and Mn1 were efficacious in suppressing inflammatory response in HT29-MD2 cells and such action appears to be related to their ability to enter the cells and modulate reactive oxygen species (ROS) levels.

Published
2021

4. Membrane-bound human orphan cytochrome P450 2U1: Sequence singularities, construction of a full 3D model, and substrate docking

Author

Nicolas Pietrancosta, Jean-Luc Boucher, Daniel Mansuy, Gabriella Jonasson, Lionel Ducassou, François André, Laura Dhers, Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCBPT - UMR 8601), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie Physique D'Orsay (LCPO), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Systèmes glutamatergiques normaux et pathologiques = Normal and Pathologic Glutamatergic Neurons (NPS), Neuroscience Paris Seine (NPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analyse, Interactions Moléculaires et Cellulaires (LBM-E2), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences du Vivant Frédéric JOLIOT (JOLIOT), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), French 'Ministere de l'Education et de la Recherche', University Paris Descartes, Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques ( LCBPT - UMR 8601 ), Université Paris Descartes - Paris 5 ( UPD5 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire de Chimie Physique D'Orsay ( LCPO ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Biologie du Développement de Marseille ( IBDM ), Aix Marseille Université ( AMU ) -Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule ( I2BC ), Université Paris-Sud - Paris 11 ( UP11 ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut des Sciences du Vivant Frédéric JOLIOT ( JOLIOT ), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) ( DRF (CEA) ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Paris-Saclay, Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
0301 basic medicine, Saccharomyces cerevisiae Proteins, Stereochemistry, [SDV]Life Sciences [q-bio], Saccharomyces cerevisiae, Biochemistry, Conserved sequence, Hydroxylation, Structure-Activity Relationship, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Cytochrome P-450 Enzyme System, Humans, Cytochrome P450 Family 2, Heme, POPC, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, chemistry.chemical_classification, Arachidonic Acid, [ SDV ] Life Sciences [q-bio], biology, Cytochrome P450, Membranes, Artificial, General Medicine, Amino acid, Molecular Docking Simulation, 030104 developmental biology, chemistry, Structural Homology, Protein, Docking (molecular), Helix, Phosphatidylcholines, biology.protein, 030217 neurology & neurosurgery
Abstract

Background Human cytochrome P450 2U1 (CYP2U1) is an orphan CYP that exhibits several distinctive characteristics among the 57 human CYPs with a highly conserved sequence in almost all living organisms. Methods We compared its protein sequence with those of the 57 human CYPs and constructed a 3D structure of a full-length CYP2U1 model bound to a POPC membrane. We also performed docking experiments of arachidonic acid (AA) and N-arachidonoylserotonin (AS) in this model. Results The protein sequence of CYP2U1 displayed two unique characteristics when compared to those of the human CYPs, the presence of a longer N-terminal region upstream of the putative trans-membrane helix (TMH) containing 8 proline residues, and of an insert of about 20 amino acids containing 5 arginine residues between helices A′ and A. Its N-terminal part upstream of TMH involved an additional short terminal helix, in a manner similar to what was reported in the crystal structure of Saccharomyces cerevisiae CYP51. Our model also showed a specific interaction between the charged residues of insert AA′ and phosphate groups of lipid polar heads, suggesting a possible role of this insert in substrate recruitment. Docking of AA and AS in this model showed these substrates in channel 2ac, with the terminal alkyl chain of AA or the indole ring of AS close to the heme, in agreement with the reported CYP2U1-catalyzed AA and AS hydroxylation regioselectivities. Major conclusion and general significance This model should be useful to find new endogenous or exogenous CYP2U1 substrates and to interpret the regioselectivity of their hydroxylation.

Published
2017

5. Spectral and 3D model studies of the interaction of orphan human cytochrome P450 2U1 with substrates and ligands

Author

Lionel Ducassou, François André, Maryse Jaouen, Nicolas Pietrancosta, Julien Dairou, Jean-Luc Boucher, Laura Dhers, Booma Ramassamy, Daniel Mansuy, Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCBPT - UMR 8601), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences du Vivant Frédéric JOLIOT (JOLIOT), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Stress Oxydants et Détoxication (LSOD), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Systèmes glutamatergiques normaux et pathologiques = Normal and Pathologic Glutamatergic Neurons (NPS), Neuroscience Paris Seine (NPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analyse, Interactions Moléculaires et Cellulaires (LBM-E2), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Models, Molecular, 0301 basic medicine, Serotonin, Pyridines, Stereochemistry, [SDV]Life Sciences [q-bio], Biophysics, Debrisoquin, Arachidonic Acids, Ligands, Biochemistry, Molecular Docking Simulation, Substrate Specificity, LSOD, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Escherichia coli, Humans, Imidazole, Homology modeling, Cytochrome P450 Family 2, Molecular Biology, Arachidonic Acid, 030102 biochemistry & molecular biology, biology, Electron Spin Resonance Spectroscopy, Imidazoles, Hexacoordinate, Lauric Acids, Active site, Cytochrome P450, Recombinant Proteins, 030104 developmental biology, chemistry, Docking (molecular), Biocatalysis, biology.protein, Spectrophotometry, Ultraviolet, Oxidation-Reduction, B3S, Protein Binding
Abstract

Background Cytochrome P450 2U1 (CYP2U1) has been identified from the human genome and is highly conserved in the living kingdom. It is considered as an “orphan” protein as few data are available on its physiological function(s) and spectral characteristics. Its only known substrates reported so far are unsaturated fatty acids such as arachidonic acid (AA), and, more recently, N -arachidonoylserotonin (AS) and some xenobiotics related to debrisoquine (Deb) and terfenadine. Methods We have expressed CYP2U1 in E. coli and performed UV–vis and EPR spectroscopy experiments with purified CYP2U1 alone and in the presence of substrates and imidazole and pyridine derivatives. Docking experiments using a 3D homology model of CYP2U1 were done to explain the observed spectroscopic data and the different regioselectivities of the oxidations of AA and AS. Results The UV–vis and EPR spectra of native recombinant human CYP2U1 revealed a predominant low-spin hexacoordinate Fe III state. Imidazole (Im) derivatives, such as miconazole, acted as Fe III ligands, contrary to ketoconazole, whereas the previously described substrates AS and Deb led to “reverse type I” difference UV–vis spectra. These data, as well as the different regioselectivities of AA and AS oxidations, were supported by docking experiments performed on our previously reported CYP2U1 3D model. Major conclusion and general significance Our study describes for the first time the mode of interaction of several Fe III -heme ligands and substrates with the active site of CYP2U1 on the basis of spectroscopic and molecular docking data. The good agreement between these data validates the used CYP2U1 3D model which should help the design of new substrates or inhibitors of this orphan CYP.

Published
2017

6. Penetratin translocation mechanism through asymmetric droplet interface bilayers

Author

Simon Kulifaj, Abdou Rachid Thiam, Nicolas Rodriguez, Astrid Walrant, Mehdi Amoura, Pauline Gehan, Sandrine Sagan, Kieu Ngo, Pierre Soule, Vincent Vivier, Sophie Cribier, J.B. Bodin, Fédération de recherche du Département de physique de l'Ecole Normale Supérieure - ENS Paris (FRDPENS), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU), Microfluidique, Émulsion et Biologie, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS (UMR_8023)), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Université de Paris (UP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de biophysique moléculaire (CBM), Université d'Orléans (UO)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Analyse, Interactions Moléculaires et Cellulaires (LBM-E2), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de Physique de l'ENS Lyon (Phys-ENS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Interfaces et Systèmes Electrochimiques (LISE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-Sorbonne Université (SU)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Paris (UP), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Martin, Véronique

Subjects
Penetratin, 0301 basic medicine, Droplet interface bilayer, Model membrane, Lipid Bilayers, Biophysics, Peptide, Chromosomal translocation, Cell-Penetrating Peptides, Phosphatidylserines, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, [CHIM] Chemical Sciences, [CHIM]Chemical Sciences, [PHYS.PHYS] Physics [physics]/Physics [physics], POPC, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], chemistry.chemical_classification, Cell penetrating peptides, [PHYS.PHYS]Physics [physics]/Physics [physics], technology, industry, and agriculture, Phosphatidylglycerols, Cell Biology, 0104 chemical sciences, Translocation mechanism, 030104 developmental biology, Membrane, chemistry, Phosphatidylcholines, Molecular mechanism, Cell-penetrating peptide, lipids (amino acids, peptides, and proteins)
Abstract

International audience; Penetratin is a cell penetrating peptide (CPP) that can enter cells by direct translocation through the plasma membrane. The molecular mechanism of this translocation still remains poorly understood. Here we provide insights on this mechanism by studying the direct translocation of the peptide across model membranes based on Droplet Interface Bilayers (DIBs), which are bilayers at the interface between two adhering aqueous-in-oil droplets. We first showed with symmetric bilayers made of a mix of 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-(1′-rac-glycerol) (POPG) and 1,2-dioleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine (POPC) that the translocation of penetratin required the presence of at least 40% of POPG on both leaflets. Interestingly when replacing POPG with another anionic lipid 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-l-serine (POPS), translocation was inefficient. To elucidate the lipid partners required at each step of the CPP translocation process, we then investigated the crossing of asymmetric bilayers. We found that POPG on the proximal leaflet and POPS on the distal leaflet allowed penetratin translocation. Translocation was not observed when POPS was on the proximal leaflet and POPG on the distal leaflet or if POPS on the distal leaflet was replaced with POPC. These observations led us to propose a three-step translocation mechanism: (i) peptide recruitment by anionic lipids, (ii) formation of a transient peptide-lipid structure leading to the initiation of translocation which required specifically POPG on the proximal leaflet, (iii) termination of the translocation process favored by a driving force provided by anionic lipids in the distal leaflet.

Published
2020

7. 1,1′-Xylyl bis-1,4,8,11-tetraaza cyclotetradecane: A new potential copper chelator agent for neuroprotection in Alzheimer’s disease. Its comparative effects with clioquinol on rat brain copper distribution

Author

Jean-Chrétien Norreel, Jean-Louis Kraus, Gilles Quéléver, Younes Laras, Bernard Mallet, Amandine Rolland, Cédrik Garino, Vincent Moret, Nicolas Pietrancosta, Institut de Biologie du Développement de Marseille (IBDM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Chimie et de Biochimie Pharmacologiques et Toxicologiques (LCBPT - UMR 8601), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des biomolécules (LBM UMR 7203), Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Département de Chimie - ENS Paris, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Rétrovirus et Maladies Associées, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Ingénierie des Matériaux Polymères - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (IMP-LMM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Département de Chimie - ENS Paris, École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Chimie Moléculaire de Paris Centre (FR 2769), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris Descartes - Paris 5 (UPD5)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-ESPCI ParisTech-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-ESPCI ParisTech-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL (ENSCP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Département de Chimie - ENS Paris, and École normale supérieure - Paris (ENS Paris)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Stereochemistry, Clinical Biochemistry, Pharmaceutical Science, chemistry.chemical_element, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Pharmacology, Biochemistry, Neuroprotection, Heterocyclic Compounds, 1-Ring, Structure-Activity Relationship, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, 0302 clinical medicine, Downregulation and upregulation, Alzheimer Disease, In vivo, Drug Discovery, Cyclotetradecane, medicine, Animals, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, Molecular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Chelating Agents, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Molecular Structure, Clioquinol, Organic Chemistry, Biological activity, medicine.disease, Copper, Rats, 3. Good health, chemistry, Molecular Medicine, Alzheimer's disease, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, 030217 neurology & neurosurgery, medicine.drug
Abstract

Dysfunction of copper metabolism leading to its excess or deficiency results in severe ailments. Recently, neurodegenerative disorders such as Alzheimer’s disease have been associated with copper metabolism. Compounds having the ability to reduce copper levels in brain or to affect its distribution could have neuroprotective effects, mainly through a downregulation of the transcription of amyloid peptide precursor (APP). We report here the biological effect of compound 1,1′-xylyl bis-1,4,8,11-tetraaza cyclotetradecane, which specifically affects copper concentration in the brain cortex region. Its copper homeostatic activity is compared with that of clioquinol, a well-known drug, which has been recently reported as an active Aβ-peptide clearance drug in vivo for Alzheimer’s patients.

Published
2006

Catalog

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