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Ligand‐Directed Modification of Active Matrix Metalloproteases: Activity‐based Probes with no Photolabile Group

Authors :
Marion Doladilhe
Vincent Dive
Olivier Lequin
Pierrick Bruyat
Monika Kaminska
Dimitris Georgiadis
Carole Fruchart Gaillard
Mélissa De Souza
Robert Thai
Evelyne Cassar-Lajeunesse
Carole Malgorn
Laurent Devel
Andrzej Galat
Fabrice Beau
Sarah Bregant
Isabelle Correia
Service d'Ingénierie Moléculaire pour la Santé (ex SIMOPRO) (SIMoS)
Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS)
Université Paris-Saclay-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)
Département de Chimie Moléculaire (DCM)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)
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)
University of Athens, Athens
ANR-18-CE44-0012,ProMaP,Nouvelles sondes pour la détection de Métallo protéases par spectrométrie de masse(2018)
ANR-10-LABX-0033,LERMIT,Research Laboratory on Drugs and Therapeutic Innovation(2010)
Source :
Angewandte Chemie International Edition, Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60 (33), pp.18272-18279. ⟨10.1002/anie.202106117⟩
Publication Year :
2021
Publisher :
Wiley, 2021.

Abstract

International audience; Activity-based probes enable discrimination between the active enzyme and its inactive or inactivated counterparts. Since metalloproteases catalysis is non-covalent, activity-based probes targeting them have been systematically developed by decorating reversible inhibitors with photo-crosslinkers. By exploiting two types of ligand-guided chemistry, we identified novel activity-based probes capable of covalently modifying the active site of matrix metalloproteases (MMPs) without any external trigger. The ability of these probes to label recombinant MMPs was validated in vitro and the identity of the main labelling sites within their S$_3$′ region unambiguously assigned. We also demonstrated that our affinity probes can react with rhMMP12 at nanogram scale (that is, at 0.07 % (w/w)) in complex proteomes. Finally, this ligand-directed chemistry was successfully applied to label active MMP-12 secreted by eukaryote cells. We believe that this approach could be transferred more widely to many other metalloproteases, thus contributing to tackle their unresolved proteomic profiling in vivo.

Details

ISSN :
15213757, 00448249, 14337851, and 15213773
Volume :
133
Database :
OpenAIRE
Journal :
Angewandte Chemie
Accession number :
edsair.doi.dedup.....71534c08742b02912c580f9fcb997039
Full Text :
https://doi.org/10.1002/ange.202106117