Dissertations / Theses: 'Inhibiteur de CDK'

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Jasinski-Grondard, Sophie. "Caractérisation d'un inhibiteur de kinases cycline-dépendantes de N. Tomentosiformis : analyse de son rôle au cours du développement de la plante." Paris 11, 2002. http://www.theses.fr/2002PA112272.

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Abstract:

Le développement d'une plante nécessite un contrôle précis entre prolifération cellulaire et différenciation. Le cycle cellulaire est contrôlé par des kinases dépendantes des cyclines (CDKs) dont l'activité est régulée à plusieurs niveaux, en particulier par des inhibiteurs (CKIs, cyclin dépendent kinase inhibitors). Le criblage d'une banque double hybride de la suspension cellulaire de tabac BY-2 avec une CDKA comme appât à permis l'isolement de deux ADNc, nommés NtKIS1a et NtKIS1b. Les deux ARNm proviennent d'un même gène de N. Tomentosiformis par épissage alternatif. La séquence protéique déduite de NtKIS1a présente de fortes similarités de séquence avec les CKIs de mammifères de la famille CIP/KIP, alors que ce n'est pas le cas de NtKIS1b. En accord avec cette observation, NtKIS1a mais pas NtKIS1b inhibe in vitro l'activité kinase de complexes CDK/cycline. Pour élucider le rôle de NtKIS1a et NtKIS1b au cours du développement, leur surexpression dans différentes espèces végétales a été réalisée. Les plantes d'Arabidopsis thaliana surexprimant NtKIS1b ont un phénotype sauvage, tandis que celles surexprimant NtKIS1a présentent d'importantes modifications morphologiques. L'ensemble de nos résultats suggèrent que les modifications phénotypiques proviennent d'une inhibition de la division et montrent donc que NtKIS1a est un inhibiteur de la division in planta. Des plantes surexprimant simultanément NtKIS1a et AtCycD3;1 ont été obtenues. Leur analyse montre que la surexpression du CKI NtKIS1a restaure un développement normal des plantes surexprimant AtCycD3;l, fournissant la première évidence d'une coopération CKI-cycline in planta. Dans le but d'appréhender les liens qui existent entre le cycle cellulaire et le développement, l'expression de deux gènes a été modifiée simultanément in planta : KNAT1 (knottedl-like from Arabidopsis thaliana), impliqué dans le développement et la fonction du méristème apical caulinaire, et NtKIS1a, impliqué dans l'inhibition du cycle cellulaire. L'analyse des plantes F1 montre que la co-expression de NtKIS1a et KNAT1 renforce le phénotype des plantes 35S::KNAT1, suggérant que les produits des deux gènes coopèrent au cours du développement
Plant development requires stringent controls between cell proliferation and cell differentiation. Proliferation is positively regulated by cyclin dependent kinases (CDKs), whose activity is regulated at several levels including inhibition by CDK inhibitors (CKIs). The screen of a two-hybrid BY-2 cell suspension library with a CDKA as a bait, allows the isolation of two cDNA, named NtKIS1a and NtKIS1b. NtKIS1a and NtKIS1b mRNAs arise from the same N. Tomentosiformis gene by alternative splicing. The deduced polypeptide from NtKIS1a shares strong sequence similarity with mammalian CIP/KIP inhibitors, which is not the case for NtKIS1b. Consistent with this, NtKIS1a but not NtKIS1b inhibits in vitro the kinase activity of CDK/cyclin complexes. To gain insight into the role of NtKIS1a and NtKIS1b during plant development, their overexpression in different species was achieved. Arabidopsis thaliana plants overexpressing NtKIS1b display a wild type phenotype, whereas plants overexpressing NtKIS1a display strong morphological modifications. Our results suggest that the inhibition of cell division is responsible for the phenotypic modifications and thus that NtKIS1a is a cell division inhibitor in planta. Plants overexpressing simultaneously NtKIS1a and AtCycD3;1 were achieved. Their analyze demonstrates that overexpression of the CKI NtKIS1a restores essentially normal development in AtCycD3;1 overexpressing plants, providing for the first time, evidence of Cyclin D-CKI co-operation within the context of a living plant. At the aim of highlighting the links between cell cycle and development, the expression of two genes was modify simultaneously in planta: KNAT1 (knotted1-like from Arabidopsis thaliana) involved in shoot apical meristem development and function, and NtKIS1a involved in cell cycle regulation. The analysis of the F1 plants shows that co-expression of NtKIS1a and KNAT1 enhance the KNAT1 phenotype, suggesting that the two gene products co-operate with each other during plant development

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Delmas, Christelle. "Modes de régulation de l'inhibiteur de CDKs, p27kip1, par les MAPKsp42/p44." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30006.

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Borgne, Annie. "Etude de la regulation de cdc2/cycline b a la transition prophase/metaphase de l'ovocyte d'etoile de mer. Caracterisation des effets de la roscovitine, un nouvel inhibiteur chimique de cdk." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066422.

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Abstract:

La transition prophase/metaphase du cycle cellulaire est regulee par cdc2/cycline b (ou mpf, m-phase promoting factor). En prophase, la kinase se trouve sous la forme d'un complexe inactif, cdc2 etant phosphorylee sur thr-14 et tyr-15 (forme t p-y p) et la cycline b etant non phosphorylee. L'activation de la kinase se deroule en deux etapes concomitantes : 1) dephosphorylation de cdc2 par la phosphatase cdc25, qui active la kinase (forme t-y), 2) phosphorylation de la cycline b, qui permet la translocation du complexe dans le noyau ou se trouvent ses substrats. En utilisant l'ovocyte d'etoile de mer comme modele cellulaire, nous avons montre que la dephosphorylation de cdc2 in vivo et in vitro se deroule en deux etapes, la dephosphorylation de la thr-14 precedant celle de la tyr-15. La forme transitoire de cdc2 (t-y p) est partiellement active. Ces resultats laissent supposer que la forme t-y p peut etre impliquee dans l'amplification auto-catalytique du complexe. Nous avons egalement etudie la regulation de la phosphorylation de la cycline b. Nous avons mis au point une methode de detection de l'activite cycline b kinase in vitro. Nos resultats montrent que : 1) la phosphorylation de la cycline b n'est pas requise pour l'activite kinase du complexe, 2) cdc2 est responsable de la phosphorylation (shift) de la cycline b en metaphase, 3) la phosphorylation de la cycline b est une reaction intra-mpf. Enfin, nous avons caracterise les effets biochimiques et cellulaires de la roscovitine, un nouvel inhibiteur chimique de cdk. Ce derive de purine inhibe specifiquement cdc2, cdk2 et cdk5 et possede un pouvoir inhibiteur 10 fois superieur a l'olomoucine. La roscovitine empeche la replication de l'adn dans les extraits d'ufs de xenope et provoque l'arret du cycle en g 2/m dans les ovocytes, embryons et lignees de cellules de mammiferes testees. La cible physiologique en prophase de l'inhibiteur est probablement le complexe cdc2/cycline b.

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Millan, Laurine. "Caractérisation d’inhibiteurs de complexes CDK‐cycline chez Arabidopsis thaliana." Thesis, Paris 11, 2011. http://www.theses.fr/2011PA112149.

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Abstract:

Comme pour tous les organismes pluricellulaires, la croissance et le développement des plantes nécessitent une coordination de la production de cellules via la mitose et la différenciation cellulaire. La progression du cycle cellulaire est contrôlée par les complexes CDK-cycline. Les inhibiteurs de ces complexes, les CKIs, représentent d’excellents candidats pour réguler cet équilibre entre les processus de prolifération et différentiation cellulaires qui ont lieu au cours du développement. Afin de mettre en évidence le rôle d’intégrateurs potentiel des CKIs, le développement floral a été utilisé en tant que modèle.Grâce à l’utilisation de la qRT-PCR, nous avons montré que durant le développement floral d’Arabidopsis thaliana, un groupe restreint de CKIs était exprimé. Nous avons choisi de travailler sur les deux CKIs les plus exprimés, KRP6 et KRP7. Une caractérisation fine de leur profil d’expression durant le développement a été réalisée en utilisant des approches complémentaires telles que l’analyse de l’activité de leur promoteur, de la dynamique de leur transcrit, de leur expression protéique et de leur régulation post-traductionnelle.Jusqu’à présent, seules des approches ‘gain de fonction’ ont été utilisées pour étudier le rôle des CKIs chez les plantes. C’est pour cela que nous avons choisi des approches ‘perte de fonction’ pour analyser le rôle de KRP6 et de KRP7 au cours du développement floral. Ainsi, nous avons généré des doubles mutants d’insertion krp6-krp7, krp3-krp6, krp3-krp7, des triples mutants d’insertion krp3-krp6-krp7 et diverses lignées ARN interférence avec des promoteurs spécifiques. Malgré l’étude de ces nombreuses lignées, nous n’avons pas réussi à mettre en évidence des effets phénotypiques associés à l’absence de la fonction CKI au cours du développement floral. Ces résultats mettent en évidence la redondance fonctionnelle qui semble exister entre les KRPs, ainsi un quadruple mutant pourrait être nécessaire pour entrainer des modifications développementales. Afin de mieux comprendre cette fonction d’intégrateurs des KRPs au cours du développement floral, les partenaires de KRP6 et de KRP7 ont été recherchés. Des criblages double-hybride ont été réalisés afin d’identifier des ADNc, spécifiques du développement floral, codant des protéines capables d’interagir avec KRP6 et KRP7. De façon intéressante, mis à part les cyclines de type D, un nouveau type d’interaction a pu être mis en évidence. Un sous-groupe de la famille des rémorines est capable d’interagir avec KRP6 ou KRP7 en système double-hybride. Les rémorines sont des protéines spécifiques du règne végétal, associées à la membrane plasmique mais dont la fonction reste à clarifier. Une approche BiFC en protoplastes BY-2 a permis de confirmer l’existence de ce type d’interaction. De plus, l’influence des rémorines sur la localisation intracellulaire des KRPs a été étudiée. En présence de ces nouveaux partenaires, KRP7 est capable d’adopter une localisation nucléo-cytoplasmique.Enfin, des résultats récents ont montré que l’AMPK était capable de phosphoryler p27KIP1, l’homologue fonctionnel des KRPs chez les mammifères. Ces évènements de phosphorylation entrainent des modifications de sa localisation intracellulaire et de son activité inhibitrice vis-à-vis des complexes CDK-cycline. Après la réalisation d’analyses in silico ayant permis de prédire des sites putatifs de phosphorylation par SnRK1, l’homologue de l’AMPK chez A. thaliana, pour certains KRPs, la protéine KRP6 sous forme recombinante a été utilisée pour réaliser des essais kinase in vitro. Une phosphorylation de KRP6 est détectée en présence de la sous unité catalytique activée de SnRK1. Contrairement aux mammifères, cet évènement de phosphorylation entraine une altération de l’activité inhibitrice de KRP6 sans modification de sa localisation intracellulaire. Cette abolition de l’activité de KRP6 a été confirmée in planta. En effet, les phénotypes associés à la surexpression de KRP6 peuvent être atténués par la surexpression simultanée de la sous-unité catalytique de SnRK1. L’existence de ce lien entre KRP6 et SnRK1 met en évidence une relation directe entre l’homéostasie énergétique et la prolifération cellulaire
As in all multicellular organisms, growth and development in plants require the coordination of cell production by division and cell differentiation. Progression through cell cycle is controlled by the kinase activity of CDK/cyclin complexes. Inhibitors of these complexes, CKIs, represent excellent candidates to regulate the balance between proliferation and differentiation processes during development. To get insight in the potential integrator role of CKIs, floral development was chosen as a developmental model. Using a real time quantitative PCR approach, we bring to light that during floral development of Arabidopsis thaliana, a restricted subset of CKIs was preferentially expressed. It was decided to focus our work on the two major expressed CKIs, KRP6 and KRP7. A better characterization of their expression patterns of during development was undertaken using complementary approaches such as promoter activity analysis, mRNA dynamics, protein expression and post-translational regulation analysis. Because until now ‘gain of function’ approaches have been largely applied to unravel the role of plant CKIs, our challenge was to detect a floral phenotype for KRP6 and KRP7 loss of function mutants, either using knock-out mutants or RNAi lines. We generated krp6-krp7, krp3-krp6, krp3-krp7 double mutants and krp3-krp6-krp7 triple mutant and also several RNAi lines with specifics promoters. Despite the study of these numerous lines, we were not able to highlight phenotypic effects associated with the absence of CKI function during floral development. All these results emphasis functional redundancy which appears to exist between all KRPs, thus quadruple mutant might be needed to provoke some developmental modification.In order to better understand the integrative function of KRPs during floral development, partners of KRP6 and KRP7 were assessed. Two-hybrid screens were performed to identify cDNAs from a “floral-buds-development” library encoding proteins that are able to interact with KRP6 and KRP7. Interestingly, apart from D-type cyclins, we brought to light a new type of interaction. Indeed, a sub-class of the remorin protein family was able to interact with KRP6 or KRP7 in yeast two-hybrid. Remorins are plant specific plasma membrane associated proteins with unknown function. A BiFC approach in BY-2 protoplasts allowed us to confirm remorins/KRP6-7 interactions. Furthermore, the influence of the presence of remorin proteins on KRP6/7 localisation was assessed. KRP7 is able to adopt a nucleo-cytoplasmic localisation in presence of its new partners.Finally, recent results have shown that AMPK is phosphorylating p27KIP1, KRPs functional counterpart in mammals. These phosphorylation events lead to changes in its cellular localisation and its inhibitory activity toward CDK-cyclin complexes. After in silico analysis aiming to predict potential AMPK Arabidopsis homologue SnRK1 phosphorylation sites within some KRPs protein sequences, recombinant KRP6 was used in order to perform in vitro kinase assays. Phosphorylation occurs efficiently on KRP6 when activated SnRK1 catalytic subunit is present. Furthermore, unlike in mammals, this phosphorylation event leads to an alteration of KRP6 inhibitory activity without modification of its cellular localisation. This abolition of KRP6 activity was confirmed by in planta analysis. Indeed, KRP6 overexpression phenotype can be attenuated by simultaneous SnRK1 catalytic subunit overexpression. The existence of this link between KRP6 and SnRK1 underscores a direct relationship between energy homeostasis and cell proliferation

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Zoubir, Mustapha. "Traitement anticancéreux et modulation du système immunitaire." Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA11T016.

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Abstract:

Les thérapies anticancéreuses ont apporté un gain largement reconnu en matière de réduction de la charge tumorale, de survie des patients et d’amélioration de leur qualité de vie, dans un certain nombre de cancers. Hélas, ces thérapies exercent un effet immunosuppresseur en détruisant les effecteurs ou en bloquant l’activité de certains facteurs biologiques impliqués dans le recrutement des acteurs du système immunitaire. D’autre part, plusieurs travaux ont permis de démontrer que ces traitements pouvaient avoir un effet contraire en générant ou en favorisant l’induction d’une réponse immunitaire anti-tumorale, soit par effet direct sur le recrutement et l’activation des effecteurs de l’immunité, soit en potentialisant les interactions cellulaires par des mécanismes biologiques. Ces derniers faisant intervenir les cytokines, la stimulation des TLR, l’augmentation des interactions entre cellules du SI; ce qui permet de passer d’une anergie immunologique vers un véritable système d’éradication des cellules cancéreuses.Dans notre laboratoire, nous avons essayé d’évaluer l’implication du système immunitaire dans la réponse thérapeutique induite par des agents cytotoxiques conventionnels. Ici, nous décrivons les effets d’un inhibiteur de cyclines kinases multi-cibles « CDKi PHA-793 887 » testé dans un essai de phase I mené sur deux sites en Europe. C’est le constat inattendu que 6 des 15 patients, traités par ce médicament (PHA-793887) ont développé de graves infections bactériennes et virales et que 6 d’entre eux ont présenté la réactivation du virus de l’herpès qui nous a conduit à étudier ces effets sur le système immunitaire et en particulier sur le dialogue entre cellules dendritiques (CD) et cellules natural killer (NK). Ce travail met en évidence que ce médicament inhibe le signalling des récepteurs toll-like (TLR) réduisant par conséquent l’interaction CD/NK in vitro. Enfin la stimulation des cellules des patients sous traitement démontre une réduction importante de ce signalling ex-vivo. Ainsi, cet effet immunosuppresseur inattendu a permis une réactivation virale chez 40% des patients. La deuxième partie de ce travail, concerne les effets du cyclophosphamide (CTX) utilisé à faible dose. L’injection d'une faible dose chez la souris ou d’un dosage métronomique chez l'homme, promeut la différenciation des cellules lymphocytaires vers Th17 (sécrétant de l’interleukine-17 (IL-17)) et Th1 (sécrétant de l’interféron-γ (IFN)). Ceux-ci ont été retrouvés dans le sang et dans des ascites carcinomateuses de patients. Ainsi, le CTX pourrait participer à la génération de réponses anti-tumorale via la différenciation Th 17 comme cela fut suggéré par de récentes études précliniques montrant l’existence d’une corrélation étroite entre le taux des lymphocytes Th17 infiltrant la tumeur et la destruction tumorale
Cancer therapies have made a gain widespread recognition in the reduction of tumor burden, patient survival and improved quality of life in a number of cancers. Unfortunately, these therapies exert an immunosuppressive effect by killing effectors or blocking the activity of certain biological factors involved in recruiting of the immune system. On the other hand, several studies have shown that these treatments could have the opposite effect by generating or promoting the induction of antitumor immune response, either by direct effect on the recruitment and activation of effectors immunity, either by potentiating cellular interactions by biological mechanisms. The latter involving cytokines, TLR stimulation, increased interactions between cells of the IS; which toggles between immunological anergy to a real system to eradicate cancer cells. In our laboratory, we tried to evaluate the involvement of the immune system in the therapeutic response induced by conventional cytotoxic agents. Here, we describe the effects of an inhibitor of cyclin kinases multi-target "CDKIs PHA-793887" tested in a phase I trial conducted at two sites in Europe. This unexpected finding is that 6 of 15 patients treated with this drug (PHA-793887) developed severe bacterial and viral infections and six of them showed reactivation of the herpes virus that has led us to study these effects on the immune system and in particular on the dialogue between dendritic (DCs) and natural killer (NK) cells. This work shows that this drug inhibits the signaling of toll-like receptor (TLR) thereby reducing the interaction DC / NK in vitro. Finally, stimulation of the cells of treated patients demonstrated a significant reduction of this signaling ex vivo. Thus, this immunosuppressive effect has an unexpected viral reactivation in 40% of patients. The second part of this work concerns the effects of metronomic dose of cyclophosphamide (CTX). The injection of a low dose in mice or metronomic dosing in humans, markedly promotes the differentiation of CD4+ T helper 17 (Th17) cells that can be recovered in both blood and tumor beds. However, CTX does not convert regulatory T cells into Th17 cells and promotes cell differentiation into Th17 lymphocytes (secreting interleukin-17 (IL-17)) and Th1 (secreting interferon-γ (IFN)). These were found in blood and in ascites carcinoma patients. Thus, CTX may participate in the generation of antitumor responses through Th 17 differentiation as was suggested by recent preclinical studies showing the existence of a correlation between the rate of Th17 lymphocytes infiltrating the tumor and tumor destruction

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Bacevic, Katarina. "Cdk2 as a model for studying evolutionary selection and therapeutic responses in proliferating cancer cells." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT184.

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Abstract:

Les kinases cycline-dépendantes (CDK) sont des protéines régulatrices essentielles du cycle cellulaire. Elles contrôlent la prolifération cellulaire et sont souvent déréglées dans les cancers. De nombreux inhibiteurs de CDKs ont été élaborés et sont actuellement le sujet d'essais cliniques. Bien que Cdk1 soit un régulateur essentiel de cycle cellulaire, Cdk2 n’est pas nécessaire pour la progression du cycle cellulaire, mais favorise la tumorigenèse. Par conséquent, Cdk2 est une cible thérapeutique prometteuse. L’utilisation des inhibiteurs de kinases pour modifier la prolifération cellulaire s’apparente à appliquer une sélection Darwinienne. Cette sélection peut être modélisée mathématiquement. Cette approche a montré que des avantages sélectifs, mêmes marginaux, peuvent être d'une importance majeure dans la compétition inter-cellulaire et la progression du cancer. Selon ce principe, nous avons fait l’hypothèse que le fait que la Cdk2 ait un rôle mineur dans la progression du cycle cellulaire lui confèrerait le statut de cible pertinente pour une thérapie du cancer. Selon cette hypothèse, son inhibition serait bien tolérée, permettant de réduire le niveau d’activité CDK et ainsi agir contre la prolifération déréglée des cellules. Nous avons supposé qu’au lieu d’éliminer entièrement les cellules les plus prolifératives, qui seraient les plus sensibles au traitement, il serait potentiellement intéressant de les exploiter pour concurrencer l’émergence des cellules résistantes, moins prolifératives. L'utilisation d'un traitement continu à faible dose avec les inhibiteurs Cdk2 pourrait permettre de maintenir cet équilibre. L'objectif de la thèse était d'étudier si Cdk2 confère un avantage prolifératif aux cellules cancéreuses, si les cellules peuvent développer une résistance aux inhibiteurs de CDKs, et si oui, déterminer quels étaient les mécanismes de résistance qui permettent de réduire le « fitness » des cellules prolifératives. Pour répondre à ces questions, nous avons généré des lignées cellulaires ayant des degrés variés de résistance à un inhibiteur spécifique de Cdk2 (inhibant également Cdk1 à des concentrations élevées). Nous avons caractérisé leur capacité à proliférer en comparaison avec des cellules parentales et des cellules isogéniques n’exprimant plus Cdk2 en raison d’un « knock-out » du gène. Bien que dans ces premières cellules le gène Cdk2 est retrouvé non muté et que l'expression de la protéine Cdk2 reste inaltérée, l'activité kinase de Cdk2 est diminuée. Les cellules résistantes à l’inhibiteur prolifèrent efficacement in vitro. Cependant, lors des expériences de compétition avec les cellules parentales, sensibles aux inhibiteurs, elles sont perdantes. Ceci montre que le développement d’une résistance à un inhibiteur de kinase entraîne un désavantage sélectif. Malgré une prolifération normale en l’absence de compétiteurs, ce désavantage est mis en évidence dans une population mixte, validant ainsi l’hypothèse de départ. Nous avons constaté que les Cdk2 KO et les cellules résistantes à l’inhibiteur (R50) ont un métabolisme altéré. Ces cellules sont sensibles à l'épuisement des nutriments et du glucose ainsi qu’à l'hypoxie, malgré un taux de consommation d'oxygène normal, ce qui indique une augmentation de la glycolyse aérobique. Les cellules R50 surexpriment la protéine Cdk6, ce qui peut contribuer à la résistance à l'inhibition Cdk2. De plus elles sont sensibles à l’inhibition des Cdk4/6, cibles référencées dans le traitement de certaines classes de cancer du sein. Enfin, les cellules Cdk2 KO présentent un point de contrôle de la phase S perturbé. Ces résultats suggèrent que des inhibiteurs pharmacologiques ciblant Cdk2 pourraient être synergique avec d’autres traitements, par exemple l’inhibition concomitante de la réplication de l'ADN, de la glycolyse, ou de Cdk6. Cela pourrait ainsi diminuer la prolifération des cellules cancéreuses et empêcher l’émergence d'une résistance thérapeutique
Cyclin-dependent kinases (Cdk) are essential regulators of the cell cycle that support cell proliferation and are often deregulated in cancer. While Cdk1 is an essential regulator of the cell cycle, Cdk2 is not required for cell cycle progression but promotes tumorigenesis. Therefore, Cdk2 is a promising drug target. Many Cdk inhibitors have been developed and are currently undergoing clinical trials. Darwinian selection can be modelled mathematically, and such studies have shown that even marginal selective advantages can be of great importance in outcomes of cell-cell competition and cancer progression. We hypothesised that the non-essential role of Cdk2 for cell cycle progression may mean that it is a good target for cancer therapy as continual inhibition should be tolerated and should counteract deregulated cell proliferation in cancer. However, as with all chemotherapeutic agents, the development of clinical resistance is likely. We further hypothesized that applying a low-dose treatment with Cdk2 inhibitors should minimize chances of developing resistance, by maintaining competition between robustly proliferating cells that are sensitive to treatment, and resistant cells.The aim of the thesis was to investigate whether Cdk2 confers a proliferative advantage to cancer cells, whether cells can develop resistance to Cdk inhibitors, and if so, whether the mechanisms allowing resistance reduce cellular proliferative fitness.To answer these questions, we have created cell lines with varying degrees of resistance to a selective Cdk2 inhibitor (that at high doses, also inhibits Cdk1) and have characterised their proliferation capacity in comparison with parental cells and isogenic Cdk2 knockout cells. Although in these cells the Cdk2 gene is not mutated and the expression of Cdk2 protein remained unaltered, the kinase activity of Cdk2 is decreased. Similarly, Cdk2 gene knockout (Cdk2 KO) cells have reduced sensitivity to Cdk2 inhibition. Inhibitor-resistant cells proliferate efficiently but are outcompeted by parental, inhibitor-sensitive cells in competition experiments, confirming that inhibitor resistance entails a selective disadvantage. We found that the proliferation of both Cdk2 knockout and inhibitor-resistant (R50) cells is sensitive to nutrient and glucose depletion as well as hypoxia, despite a normal oxygen consumption rate, indicating increased aerobic glycolysis. R50 cells have highly upregulated Cdk6, which may contribute to resistance to Cdk2 inhibition. Moreover, they are sensitised to Cdk4/6 inhibition, which is currently authorised as a treatment for some classes of breast cancer. Finally, Cdk2 knockout cells have an impaired S-phase checkpoint. These results suggest that pharmacological inhibitors targeting Cdk2 might be synthetically lethal with other treatments, eg inhibition of DNA replication, of glycolysis, or of Cdk6. This might diminish cancer cell proliferation and prevent emergence of therapeutic resistance

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Cot, Emilie. "Inhibition chimique des Cdk : mécanisme biochimiques et conséquences cellulaires." Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20054.

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Abstract:

Les kinases dépendantes des Cyclines (Cdk) contrôlent le déroulement du cycle cellulaire, mais leur étude est difficile car des mécanismes de compensation se développent lorsqu'une Cdk est absente. Cdk2 est principalement impliquée dans la phase de réplication de l'ADN, cependant l'ablation génétique de Cdk2 chez la souris n'a pas d'effet sur leur développement: les fonctions de Cdk2 sont compensées par d'autres Cdk. L'inhibition chimique permet de bloquer une Cdk et de limiter les compensations. Pour étudier les rôles de Cdk2, nous l'avons inhibé avec NU6102 qui sélectif pour Cdk2 dans le modèle xénope. Nous avons aussi développé des mutants de Cdk2 résistants à NU6102 pour vérifier sa sélectivité et avons cherché à mieux comprendre les paramètres qui déterminent l'affinité entre Cdk2 et un ligand. D'autre part, nous déterminons in vitro que NU6102 serait plus sélectif pour Cdk2 que pour les autres Cdk chez l'humain, et avons décrit les phénotypes induits par cet inhibiteur dans les cellules humaines en cultures. Ces résultats ne permettent pas de confirmer la sélectivité de NU6102 mais montrent que NU6102 a des caractéristiques intéressantes pour être utilisé dans le traitement contre le cancer. L'activité des Cdk est essentielle à l'initiation de la réplication de l'ADN, mais aucun substrat essentiel n'a été identifié chez les métazoaires. Nous avons réalisé un crible des protéines chargées sur la chromatine en présence et en absence d'activité Cdk dans le modèle xénope, afin d'identifier des substrats qui pourraient être impliqués dans la réplication. Ces résultats suggèrent que l'activité Cdk, qui initie la réplication au niveau des origines de réplication de l'ADN, pourrait être impliquée dans d'autres fonctions cellulaires
Cycline Dependant Kinases (Cdk) control cell cycle progression. The study of their roles is often difficult because of functional redundancy; when a given Cdk is absent, others may compensate. The main role of Cdk2 in the cell cycle is in the initiation of DNA replication, but absence of Cdk2 is compensated for by Cdk1. For example, mice with a genetic knockout of Cdk2 are viable. The chemical inhibition of Cdks may limit compensation by other Cdks. Therefore, to study Cdk2 roles, we have studied chemical inhibition by NU6102, which seems to be selective for Cdk2 in the Xenopus model. To verify the selectivity and study parameters that determine selectivity, we have designed and produced mutants of Cdk2 which are resistant to NU6102, allowing restoration of function in the presence of inhibitor. Moreover, we demonstrate in vitro that NU6102 is selective for Cdk2 compared to other human Cdks, and we describe phenotypes induced by NU6102 in cultured cells, which are interesting in the light of potential applications of NU6102 in cancer chemotherapy. Cdk activity is essential for initiation of DNA replication, but in metazoans no essential substrates are known. To identify potential Cdk substrates during DNA replication, we have performed a proteomics screen of the proteins loaded onto chromatin in the presence or absence of Cdk activity, in the Xenopus model. The results suggest that Cdk activity is not only required for assembling DNA replication complexes onto origins of replication, but may also be implicated in other cellular functions

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Furnish, Robin. "Evaluating Immune Modulatory Therapeutic Strategies for Diffuse Intrinsic Pontine Glioma." University of Cincinnati / OhioLINK, 2020. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1595849080346532.

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Peyressatre, Marion. "Développement de biosenseurs fluorescents et d’inhibiteurs pour suivre et cibler CDK5/p25 dans le glioblastome." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONT3513/document.

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Abstract:

CDK5 est une protéine kinase exprimée de façon ubiquitaire et activée principalement dans le système nerveux central, ou elle joue un rôle important dans la transmission synaptique, la guidance axonale et la migration cellulaire, la plasticité synaptique et le développement neuronal. CDK5 est associée à la protéine p35 au niveau de la membrane cellulaire, et activée par clivage calpaine-dépendant de cette dernière en p25, ce qui conduit à la relocalisation de CDK5/p25 dans le cytoplasme cellulaire. CDK5/p25 phosphoryle de nombreux substrats dont la protéine Tau, contribuant ainsi à l’apparition de plaques neurofibrillaires responsable des pathologies neurodégénératives comme Alzheimer et Parkinson, lorsqu’elle est hyperactivée. Plus récemment, l’expression et l’hyperactivation de CDK5 a été décrite comme impliquée dans le développement de cancers et en particulier de tumeurs cérébrales. Toutefois aucune approche ne permet actuellement de détecter et de mesurer l’activité de CDK5/p25 directement dans des cellules vivantes, au sein des tissus et des tumeurs concernées, dû à un manque d’outils fiables et sensibles pour quantifier les changements dynamiques de son activité kinase. Par ailleurs, peu d’inhibiteurs sont actuellement disponibles pour inhiber CDK5/p25, de manière spécifique, la plupart ciblant la poche de fixation de l’ATP.Le premier objectif de ma thèse a consisté à développer un biosenseur d’activité fluorescent de nature peptidique appelé CDKACT5 qui rapporte l’activité kinase de CDK5/p25 recombinante et dans des extraits cellulaires de manière dynamique et réversible suivant stimulation ou inhibition de cette kinase. Une fois caractérisé et validé in vitro, le biosenseur a été appliqué à la détection d’altérations de CDK5/p25 dans différentes lignées cellulaires de glioblastome dans des essais fluorescents d’activité kinase. Enfin CDKACT5 a été introduit dans des cellules neuronales vivantes afin de suivre les changements dynamiques d’activité de CDK5/p25 par microscopie de fluorescence et vidéo microscopie.Le deuxième objectif de ma thèse a consisté à développer un biosenseur fluorescent conformationnel dans le but d’identifier des inhibiteurs non compétitifs de l’ATP ciblant la boucle d’activation de CDK5. Le biosenseur CDKCONF5 a été exploité pour réaliser un criblage haut débit de trois chimiothèques de petites molécules. Les touches identifiées ont été validées et caractérisées in vitro, pour déterminer leur potentiel inhibiteur dans des tests d’activité kinase et de prolifération cellulaire, ainsi que leur mécanisme d’action. Ces molécules constituent des candidats prometteurs pour une chimiothérapie sélective du glioblastome
CDK5 is a protein kinase ubiquitously expressed but mainly activated in the central nervous system, where it plays an important role in neuronal functions such as synaptic transmission, axonal guidance and migration, synaptic plasticity and neuronal development. CDK5 is associated with p35 protein at the cell membrane, then activated by calpain-mediated cleavage of p35 into p25, which promotes relocalization of CDK5/p25 into the cytoplasm. CDK5/p25 phosphorylates a wide variety of substrates including Tau, thereby contributing to appearance of neurofibrillary plaques responsable for neurodegenerative pathologies such as comme Alzheimer’s et Parkinson’s, when hyperactivated. More recent studies suggest that CDK5 expression and hyperactivation are involved in glioblastoma during cell invasion and CDK5 expression has been reported to be correlated with the pathological grade of gliomas. However there are currently no tools available to monitor CDK5/p25 activity in its native cellular environment, in tissues or in tumours, due to an overall lack of reliable tools to quantify dynamic changes in its kinase activity in a sensitive and continuous fashion. Furthermore, few inhibitors are currently available to target CDK5/p25 in a specific fashion and most of them are ATP competitive inhibitors.The first goal of my thesis was to develop a fluorescent peptide biosensor named CDKACT5, that specifically reports on recombinant CDK5/p25 and on endogenous CDK5 activity in cell extracts in a dynamic and reversible fashion following stimulation or inhibition of this kinase. Once validated in vitro, this biosensor was applied to detect alterations in CDK5/p25 activity in different glioblastoma cell lines in fluorescent kinase activity assays. Finally CDKACT5 was introduced into cultured neuronal cells to monitor dynamic changes in CDK5/p25 activity by fluorescence imaging and time-lapse microscopy.The second goal of my thesis project consisted in developing a conformational fluorescent biosensor to identify non-ATP competitive inhibitors targeting the activation loop of CDK5. CDKCONF5 was implemented to perform a high throughput screen of three small molecule libraries. The hits identified were validated and characterized to determine their inhibitory potential in kinase activity and proliferation assays, as well as their mechanism of action. These compounds constitute promising for selective chemotherapy in glioblastoma

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Vandromme, Lucie. "Synthèse de purines trisubstituées en tant qu'inhibiteurs potentiels d'enzymes : application à l'inhibition des protéines kinases dépendantes des cyclines (CDK)." Paris 11, 2005. http://www.theses.fr/2005PA112160.

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Abstract:

Les CDK sont les enzymes régulatrices du cycle cellulaire et leur dérégulation est impliquée dans l'apparition du cancer. Elles représentent de ce fait des cibles de choix dans la thérapie anti-cancéreuse. Au laboratoire, les recherches sont donc focalisées sur la synthèse d'inhibiteurs de CDK à la fois puissants et spécifiques. Des inhibiteurs synthétiques efficaces ont pu être découverts malgré la grande similitude structurale existant entre chaque CDK, et les purines constituent une des familles comportant les inhibiteurs les plus spécifiques. Au sein du laboratoire, la synthèse de purines 2,6,9-trisubstituées en tant qu'inhibiteurs potentiels de CDK est effectuée par synthèse parallèle. Cette stratégie a été appliquée tout d'abord en solution, et devra être optimisée sur résine pour ensuite aboutir à des bibliothèques de produits par synthèse supportée. L'objectif de ce travail de thèse est la synthèse de bibliothèques de purines originales à l'aide de la chimie du palladium, ainsi que leur évaluation biologique. Ainsi, après optimisation des conditions opératoires, de nouvelles purines ont pu être obtenues en solution en utilisant les réactions de Suzuki, de Sonogashira, d'amidation ou de carbonylation, puis leur activité inhibitrice de CDK a été déterminée. Une première approche sur support solide a consisté à étudier l'influence de la longueur du bras espaceur sur certaines réactions de couplage au palladium
CDK are key regulatory of cell cycle enzymes and their deregulation is involved in cancer. Therefore, they are targets of choice for cancer therapy. In the laboratory, researches are focused on the synthesis of powerful and specific CDK inhibitors. Effective synthetic inhibitors have been discovered despite the great structural similarity between each CDK, and purines are one of several families which include the most specific inhibitors. The synthesis of 2,6,9-trisubstituted purines as potential CDK inhibitors is carried out by parallel synthesis. This strategy was applied in solution at first, and should be optimized on resin to lead then to supported syntheses of libraries. This thesis deals with synthesis of new original purine libraries obtained by palladium coupling reactions, and their biological evaluation. Thus, after rection conditions optimization, new purines have been obtained using Suzuki, Sonogashira, amidation or carbonylation reactions. Then their CDK inhibitory activity has been tested. As a first approach on solid support, the influence of the spacer arm length in some palladium coupling reactions has been studied

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Samuelsson, Magnus. "p57Kip2, a glucocorticoid-induced CDK inhibitor, involved in cell proliferation, apoptosis and differentiation /." Stockholm, 2003. http://diss.kib.ki.se/2003/91-7349-382-1/.

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Fourmentraux, Emmanuelle. "Modulation de l'activité lymphocytaire T CD4⁺ par le récepteur inhibiteur KIR2DL1." Paris 7, 2009. http://www.theses.fr/2009PA077022.

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Abstract:

L'activité fonctionnelle des cellules immunes est régulée par un équilibre entre des signaux activateurs et inhibiteurs. Les récepteurs inhibiteurs KIR (Killer cell Ig-like Receptors) exprimés par les cellules NK et par les lymphocytes T effecteurs mémoires lient les molécules du CMH-I et suppriment l'activation cellulaire via le recrutement de SHP-1. Pour mieux comprendre le rôle des KIR sur les cellules T CD4⁺, des transfectants KIR2DL1 ont été obtenus à partir d'une lignée T Jurkat et de lymphocytes T CD4⁺ primaires. Suite à une stimulation du TCR, la production d'IL-2 est augmentée dans les cellules T CD4⁺ transfectées par le KIR2DL1 indépendamment de son engagement, mais suite à son engagement l'activation induite par le TCR est inhibée. La co-stimulation du signal positif initié par le TCR via le KIR2DL1 nécessite des ITIM intacts et fait suite à leur phosphorylation. Il s'en suit le recrutement de SHP-2 et une augmentation de la phosphorylation de PKCθ et ERK. Lors du contact avec une cellule cible, la synapse est caractérisée par une augmentation du recrutement des p-Tyr, de SHP-2 et de la PKCθ. L'interaction avec une cellule cible exprimant les ligands du KIR2DL1 induit sa forte accumulation à la synapse et le recrutement de SHP-1/SHP-2 qui inhibent la production d'IL-2. Le KIR2DL1 induirait deux signaux opposés dans les cellules T CD4⁺ dépendant ou non de son engagement. Les résultats inattendus observés sur la régulation des cellules T CD4⁺ par le KIR2DL1, de part la dualité fonctionnelle des ITIM est fondamentale pour déterminer la capacité du système immunitaire à développer une réponse appropriée, c'est à dire à maintenir la balance tolérance/immunité
The functional activity of immune cells is controlled by a balance between activators and inhibitors signals. The Inhibitory killer Ig-like receptors (KIR) expressed on NK cells and memory effectors T-cell recognize the CMH-I molecules and inhibit cellular activation by SHP-1 recruitment. To better understand the fonction of KIR receptors on CD4⁺ T-cells, KIR2DL1 transfectants were obtained from human T-cell line and from primary CD4⁺ T-cells. Following TCR stimulation, IL-2 production is increased in CD4+ T cells transfected by KIR2DL1 independently of its engagement. When KIR2DL1 is engaged by its cognate ligand the TCR activation is inhibited. Co-stimulation of the TCR signaling by KIR2DL1 requires intact ITIM and their phosphorylation. It induces a subséquent SHP-2 recruitment and an increased of PKCθ and ERK phosphorylation. Synapses leading to activation are characterized by an increase in the recruitment of p-Tyr, SHP-2, and p-PKCθ. Interaction of KIR2DL1 with its ligand leads to a strong synaptic KIR2DL1 accumulation and SHP-1/SHP-2 recruitment resulting in the inhibition of TCR-induced IL-2 production. These data reveal that KIR2DL1 may induce two opposite signaling outputs in CD4⁺ T cells, depending on whether the KIR receptor is bound to its ligand. The unexpected results observed on the regulation of CD4⁺ T cells by KIR2DL1 receptors, through the functional duality of ITIM, is fundamental to determine the immune System capacity to develop an adapted answer, i. E. To maintain the balance between tolerance and immunity

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Thomas, A. J. "The investigation of AT7519 (CDK inhibitor) and AT13387 (HSP90 inhibitor) as novel therapies for the treatment of pancreatic ductal adenocarcinoma." Thesis, University of Liverpool, 2016. http://livrepository.liverpool.ac.uk/3004686/.

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Abstract:

BACKGROUND: Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) is usually a systemic disease and so requires chemotherapy even when surgical resection is possible. Current agents such as gemcitabine are only effective in a minority of patients and chemoresistance is an important issue faced in pancreatic cancer. There is an urgent need for more effective therapies; Novel agents may offer an avenue for this. The CDK family of protein kinases are pivotal in cell cycle regulation that is often deranged in cancer. HSP90 is a molecular chaperone affecting multiple key cellular signaling pathways of importance in pancreatic cancer. OBJECTIVES: To determine the efficacy of AT7519, a novel CDK inhibitor, and AT13387, a novel HSP90 inhibitor in pancreatic cancer models in vivo and in vitro both as single agents and in combination with gemcitabine. METHODS: Cell proliferation was measured using the EZ4U assay. Cell cycle analysis was performed with flow cytometry. Apoptosis analysis was using the Caspase-Glo 3/7 luminescent assay. Western blotting assessed expression of client proteins and phosphorylation. A murine xenograft model was employed assessing tumour volumes with external calipers. Experiments were performed using AT7519 and AT13387 as single agents and in combination with gemcitabine. RESULTS: AT7519 inhibited proliferation in cell lines including a gemcitabine resistant line (SUIT-2 GR) with IC50 values ranging 5-2000nM. Cell cycle analysis showed actions in line with CDK inhibition. At 24 hours induction of caspase 3/7 was significantly increased in AT7519 treated cells compared with those in control media (p=0.01). Phosphorylation of client proteins were inhibited. Isobolar analysis of AT7519 combined with gemcitabine suggested an additive effect. AT7519 was tolerated as a single agent and in combination with gemcitabine in a xenograft model and resulted in slowed tumour growth compared to control (p = 0.0446). AT13387 inhibited proliferation of all cell-lines with IC50 values of 29nM-325nM including a cell line with acquired gemcitabine resistance. AT13387 treated cells accumulated in G0/G1 and G2/M phases of the cell cycle (p < 0.05). Late apoptosis was seen after 40 hours post treatment with At13387. AT13387 treatment resulted in down-regulation of HSP90 client proteins and up-regulation of the HSP70 co-chaperone. AT13387 was tolerated and moderately efficicacous as a singe agent in a murine xenograft model but was poorly tolerated in combination with gemcitabine and conferred no benefit over single agents. CONCLUSIONS: AT7519 is a promising agent for combination therapy in pancreatic cancer, as acquired resistance to gemcitabine does not give AT7519 resistance. AT13387 showed promising effects in vitro but was poorly tolerated in an in vivo combination with standard therapy therefore may offer a therapeutic avenue for non-responders to conventional therapies.

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Nafati, Mehdi. "Caractérisation fonctionnelle des inhibiteurs de Cyclin-Dependent Kinase (CDK) dans le fruit de tomate (Solanum lycopersicum)." Thesis, Bordeaux 2, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR21712/document.

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Abstract:

Au sein de l’unité mixte de recherche 619 de l’Institut National de Recherche Agronomique, le groupe « Organogénèse du Fruit et Endoréduplication » étudie les acteurs moléculaires prenant part au contrôle du cycle cellulaire dans le fruit de tomate. L’objet de la présente thèse est l’étude de l’inhibiteur du cycle cellulaire Kip-Related Protein, et son rôle durant le développement du fruit. Identification de motifs protéiques fonctionnels chez l’Inhibiteur de Kinase Cycline-Dependent SlKRP1 chez Solanum lycopersicum : Leur rôle dans les interactions avec des partenaires du cycle cellulaire Les Kip-related proteins (KRPs) jouent un rôle majeur dans la régulation du cycle cellulaire. Il a été montré qu’ils inhibent les complexes CDK/Cyclin et ainsi bloquent la progression du cycle cellulaire. Malgré leur manque d’homologie avec leurs homologues animaux au delà de leur motif de liaison CDK/Cyclin, localisé à l’extrémité C-terminal de la protéine dans les séquences de plante, des études antérieurs ont montré la présence de motifs conservés spécifiques aux plantes chez certaines KRPs. Nous n’avons cependant que peu d’information concernant leur fonction. Nous montrons ici que les KRPs sont distribués en deux sous groupes phylogénétiques, et que chaque sous-groupe dispose de courts motifs spécifiques conservés. Les KRPs du sous-groupe 1 disposent ainsi de six motifs conservés entre eux. Utilisant SlKRP1, qui appartient au sous-groupe 1, nous avons identifié des motifs responsables de la localisation de la protéine et de ses interactions protéine-protéine. Nous montrons que le motif 2 est responsable de l’interaction avec CSN5, une sous-unité du complexe signalosome, et que le motif 5 a un effet redondant avec le motif 3 pour ce qui est de la localisation sub-cellulaire de la protéine. Nous montrons de plus que SlKRP1 est capable de guider SlCDKA1 et SlCycD3;1 vers le noyau, et ce même en l’absence du motif de liaison CDK/Cycline précédemment référencé. Ce nouveau site d’interaction est probablement localisé dans la partie centrale de la séquence de SlKRP1. Ces résultats apportent de nouveaux indices quant au rôle de la partie encore méconnue de cette protéine. La surexpression de SlKRP1 dans le mésocarpe de tomate détruit la proportionnalité entre endoréduplication et taille cellulaire Le fruit est un organe spécialisé résultant du développement de l’ovaire après pollinisation et fertilisation, et qui offre un environnement adéquat pour la maturation des graines et leur dispersion. De part leur importance en nutrition humaine et leur importance économique, les espèces à fruit charnu ont été le sujet d’étude développementales principalement orientée vers la formation de l’ovaire, la mise à fruit et la maturation du fruit. La phase de croissance du fruit a été beaucoup moins étudiée, bien que la division cellulaire et la croissance cellulaire prenant place durant cette période soient cruciales à la détermination de la taille finale du fruit, ainsi que de sa masse et sa forme. Le développement du mésocarpe du fruit de tomate se déroule par la succession d’une phase de division cellulaire suivie d’une phase d’expansion cellulaire associée à l’endoréduplication, menant à la formation de cellules géantes (jusqu’à 0,5mm) avec des niveaux de ploïdie pouvant atteindre 256C. Bien qu’une relation évidente entre endoréduplication et croissance cellulaire ait été montrée par de nombreux exemples chez les plantes, le rôle exact de l’endoréduplication n’a toujours pas été élucidé, étant donné que la plupart des expériences induisant une modification du niveau d’endoréduplication dans la plante affectaient aussi la division cellulaire. Nous avons étudié la cinétique du dévelopement du mésocarpe de tomate au niveau morphologique et cytologique et avons étudié l’effet de la diminution du niveau d’endoréduplication sur le dévelopement du fruit en sur-exprimant l’inhibiteur du cycle cellulaire Kip-Related Protein 1 (SlKRP1) spécifiquement dans les cellules en croissance du mésocarpe de tomate. Nous montrons une proportionnalité directe entre endoréduplication et taille cellulaire durant le développement normal du fruit, ce qui nous a permis de construire un modèle de développement du mésocarpe définissant l’épaisseur du péricarpe en ne prenant en compte que le nombre de divisions cellulaires et le nombre de tours d’endoréduplication. De façon surprenante, les mésocarpes de tomate affectés dans leur niveau d’endoréduplication par la sur-expression de SlKRP1 ne sont pas affectés au niveau de la taille des cellules ou du fruit, ni dans leur contenu métabolique. Nos résultats démontrent pour la première fois qu’alors que le niveau de ploïdie est étroitement lié avec la taille des cellules et du fruit, l’endoréduplication n’est pas responsable de la croissance cellulaire du mésocarpe de tomate
Within the Joint Research Unit 619 of the National Institute of Agronomic Research (INRA), the group "Organogenesis of the Fruit and endoreduplication" examines the molecular players involved in cell cycle control in tomato fruit. The purpose of this thesis is the study of the cell cycle inhibitor Kip-Related Protein and its role during fruit development. Identification of protein motifs in the functional inhibitor of Cyclin-Dependent Kinase in Solanum lycopersicum SlKRP1: Their role in interactions with partners in the cell cycle The Kip-related proteins (KRPs) play a major role in the regulation of cell cycle. It has been shown to inhibit the CDK / Cyclin and thus block cell cycle progression. Despite their lack of homology with their counterparts in animals beyond their binding motif CDK / Cyclin, located at the C-terminal protein sequences in the plant, previous studies have shown the presence of conserved motifs plant specific in some KRPs, but there is little information about their function. We show here that the KRPs are distributed into two phylogenetic groups, and that each subgroup has specific short conserved motifs. The KRPs from subgroup 1 have six conserved motifs. Using SlKRP1, which belongs to subgroup 1, we have identified the motifs responsible for the localization of the protein and protein-protein interactions. We demonstrate that the pattern 2 is responsible for the interaction with CSN5, a subunit of the signalosome complex, and that the motif 5 is redundant with motif 3 with respect to the sub-cellular localization of the protein. We also show that SlKRP1 is capable of guiding SlCDKA1 and SlCycD3; 1 to the nucleus, even in the absence of CDK / cyclin binding motif previously referenced. This new site of interaction is probably located in the central part of the sequence of SlKRP1. These results provide new clues about the role of the little-known part of this protein. Overexpression of SlKRP1 in tomato mesocarp disrupts the proportionality between endoreduplication and cell size The fruit is a specialized organ which results from the ovary after pollination and fertilization, and provides a suitable environment for seed maturation and dispersal. Because of their importance in human nutrition and economic importance, fleshy fruit species have been the subject of study mainly focused on the developmental formation of the ovary, fruit set and fruit ripening. The stage of fruit growth has been much less studied, although cell division and cell growth taking place during this period are crucial to determining the final size of the fruit, as well as its mass and shape. The development of tomato fruit mesocarp occurs by the estate of a phase of cell division followed by a phase of cell expansion associated with endoreduplication, leading to the formation of giant cells (up to 0.5 mm) with ploidy levels of up to 256C. Although a clear relationship between endoreduplication and cell growth has been shown by many examples in plants, the exact role of endoreduplication has still not been elucidated, since most of the experiments leading to a change in the level of endoreduplication in plants also affected cell division. We studied the kinetics of the development of tomato mesocarp morphologically and cytologically and studied the effect of the reduced level of endoreduplication in the development of the fruit over-expressing the cell cycle inhibitor Kip-Related Protein 1 (SlKRP1) specifically in the growing cells of the tomato mesocarp. We show a direct proportionality between endoreduplication and cell size during normal development of the fruit, which allowed us to build a model for development of mesocarp defining the thickness of the pericarp by taking into account the number of cell divisions and the number of rounds of endoreduplication. Surprisingly, the tomato mesocarps affected in their level of endoreduplication by over-expression of SlKRP1 are not affected in terms of cell size and fruit, or on their metabolic content. Our results demonstrate for the first time that while the level of ploidy is closely linked with cell size and fruit, endoreduplication is not responsible for the cell growth of tomato mesocarp

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Sarkis, Manal. "Les phosphates CDC25 constituent-elles des cibles importantes en cancérologie : Des inhibiteurs de l'activité enzymatique vers les inhibiteurs de l'interaction entre CDC25 et leurs substrats CDK-Cycline." Thesis, Paris 5, 2012. http://www.theses.fr/2012PA05P635.

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Abstract:

Les phosphatases CDC25 sont des éléments-clé de la régulation du cycle cellulaire chez les eucaryotes; elles activent par une double déphosphorylation les complexes CDK/cyclines permettant ainsi la progression dans les différentes phases du cycle. Leur sur-expression, observée dans des cancers très fréquents, est corrélée à une forte agressivité des tumeurs et un mauvais pronostic ce qui en fait des cibles d’intérêt en cancérologie. Deux nouvelles séries d’inhibiteurs ont été développées à partir d’une thiazolopyrimidinone (TZP), capable d’inhiber l’activité des CDC25, et préalablement identifiée par l’équipe. La première série a été obtenue par dimérisation de deux noyaux thiazolones conduisant à des inhibiteurs avec des CI50 de l’ordre du micromolaire sur CDC25B plus actifs que les mono-thiazolones, ces composés étant sélectifs vs PTP1B et VHR. De plus, ces dimères semblent interagir avec le site actif et la poche de liaison des inhibiteurs. Une deuxième série d’analogues de thiazolidin-4-one a été obtenue par simplification de la structure TZP. Une réaction à quatre composants, utilisant l’énergie micro-onde, a été développée pour préparer rapidement des inhibiteurs de CDC25B avec des CI50 de l’ordre du micromolaire. Enfin, une approche originale pour inhiber CDC25 en ciblant l’interaction CDC25/CDK-Cycline a débutée. Un crible in silico/in vitro sera réalisé afin d’identifier de petites molécules inhibitrices de cette interaction. Des études préliminaires pour la mise en place d’outils permettant l’évaluation de l’affinité de ces molécules pour le site de reconnaissance de CDK2 ont été engagées
CDC25 phosphatases are key regulators of the cell cycle and its checkpoints. Hence, they are required to dephosphorylate and thus activate the Cdk/Cyclin complexes triggering progression through the different phases. Over-expression of CDC25 has been demonstrated in a large number of human tumors and is often associated with aggressiveness and poor clinical prognosis. CDC25 phosphatases may therefore represent attractive targets for anti-cancer therapy. Starting from a thiazolopyrimidinone (TZP) structure, previously reported as CDC25 inhibitor in our laboratory, two series of new compounds have been developed. Dimerisation of the thiazolone scaffold led to bis-thiazolone derivatives with inhibitory activities in the micromolar range greater than that observed for the mono-thiazolones. Moreover, most of these compounds were selective CDC25 inhibitors. A second scaffold was designed by opening of the pyrimidine ring of the TZP, leading to thiazolidine-4-one derivatives that inhibit CDC25B activities with values of IC50 in the micromolar range. A four-component reaction, using micro-wave irradiation, was developed to rapidly prepare these compounds. Finally, an approach aiming at inhibiting the interactions between phosphatase CDC25 and its substrate CDK2 was engaged. Several virtual chemical libraries will be screened in silico, and the small molecules candidates selected will be assessed for their binding affinity using an in vitro assay, that we sought to develop

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Cheung, Douglas Guy. "Action of CDK Inhibitor PHA-848125 in ER-negative Breast Cancer with MicroRNA-221/222 Overexpression." The Ohio State University, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu150054220454799.

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Bettayeb, Karima. "Optimisation et caractérisation de nouveaux inhibiteurs pharmacologiques de kinases cycline-dépendantes (CDKs)." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S025.

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Abstract:

Les kinases cycline-dépendantes (CDKs) sont des régulateurs essentiels du cycle de division cellulaire (CDK1, 2, 3, 4, 6, 7), de l’apoptose (CDK1, 5), et de la transcription (CDK7, 9). Les inhibiteurs pharmacologiques de CDKs constituent une nouvelle famille de produits anti-cancéreux potentiels : dix sont actuellement en clinique, dont la roscovitine issue de notre laboratoire. Ma thèse a porté sur l’identification, l’optimisation et la caractérisation détaillée des effets biochimiques et cellulaires de trois nouvelles classes d’inhibiteurs de kinases : indirubines-7-bromées (7BIO), meriolines et nouveaux analogues de la roscovitine (N&N1 et C&R8). Le 7BIO induit une mort cellulaire non-apoptotique par un mécanisme encore inconnu (pas de relargage de cytochrome C, pas d’activation de caspases). En revanche les meriolines et les roscovitine de seconde génération induisent une mort apoptotique classique suite à l’inhibition de CDK9. Qui conduit à une disparition d’un facteur de survie cellulaire essentiel, Mcl-1. Ces trois familles chimiques ont des effets anti-prolifératifs et tumoraux prometteurs
Cyclin-dependent kinases (CDKs) are key regulators of cell division cycle (CDK1, 2, 3, 4, 6, 7), apoptosis (CDK1, 5), and transcription (CDK7, 9). Pharmacological inhibitors of CDKs constitute a new family of potential antitumor agents: ten are under clinical trials, among which roscovitine, was discovered in our laboratory. My thesis is about identification, optimisation and characterization of biochemical and cellular effects of three new kinase inhibitory classes: 7-bromo-indirubins (7BIO), meriolin and new analogs of roscovitine (N&N1 and C&R8). 7BIO induces non-apoptotic cell death through an unknown mechanism (no release of cytochrome C, nor caspase activation). On the other hand, meriolins and second generation roscovitine analogs induce a classical apoptosis due to CDK9 inhibition, thus leading to disappearance of the cell survival factor, Mcl-1. These three classes of chemicals display promising anti-proliferative and antitumor properties

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Vigneron, Céline. "Rôle des inhibiteurs de CDK dans la différenciation conjointe de l'ovocyte et des cellules du cumulus chez le bovin." Tours, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUR4021.

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Abstract:

Chez le bovin, l'ovocyte bloqué en prophase méiotique acquière séquentiellement son aptitude à reprendre la méiose, puis à se développer. Cette période de différenciation terminale permet le stockage d'ARN et de protéines, probablement nécessaires au développement embryonnaire précoce. Les ovocytes sortis du follicule reprennent spontanément la méiose. Une étape de pré-culture, mimant le blocage méiotique, pourrait leur permettre d'achever cette différenciation in vitro. Nous avons montré que l'utilisation de la roscovitine, inhibiteur spécifique du MPF, permet de cultiver des ovocytes en arrêt méiotique sans détériorer leur compétence au développement, ni la fonctionnalité des cellules du cumulus. Cette molécule nous a aussi permis d'améliorer notre compréhension des régulations du cycle cellulaire de l'ovocyte bovin et plus précisément de mettre en évidence l'existence d'au moins une voie de signalisation non directement liée à l'activité du MPF. Ces connaissances devraient permettre de définir des conditions de culture optimisées mais aussi la compréhension des mécanismes de reprise de la méiose des ovocytes et le discernement des événements liées à l'activité du MPF durant cette reprise
In bovine, oocytes which are blocked in meiotic prophase acquire sequentially their competence to resume and complete meiosis and the potential for development. This period of oocyte terminal differentiation allows the storage of maternal RNA and proteins necessary for embryos development. In vitro, as son as extracted from their follicular environment, oocytes spontaneously resume meiosis. A preliminary culture allowing the maintenance of oocytes at meiotic prophase might allow them to complete this differentiation step in vitro. We showed that the use of roscovitine allowed maintaining oocytes in meiotic block without loss of developmental potential, nor cumulus cells functionalities. This work will allow improving the culture conditions of bovine oocytes in order to increase their final developmental competence and will allow a better understanding the mechanisms of meiosis resumption control in oocytes and to distinguish between the events that are related to MPF activation or not in this complex process

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Berberich, Nina. "Elucidation of a novel mode of action underlying the anti-inflammatory effect of the cdk inhibitor roscovitine." Diss., lmu, 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-117523.

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Riley, Nicola Amy. "Cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor drugs induce apoptosis in human neutrophils through regulation of critical survival proteins." Thesis, University of Edinburgh, 2012. http://hdl.handle.net/1842/8171.

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Abstract:

Neutrophil apoptosis is an important process contributing to the resolution of inflammation. This is because it allows the neutrophil membrane to remain intact preventing it’s potentially histotoxic contents from being released into the extra-cellular milieu, a process that can contribute to the exacerbation of many inflammatory disorders such as rheumatoid arthritis. When considering the life-span of a neutrophil and how it can be augmented by various inflammatory mediators to allow it to carry out its essential protective role in the body’s innate immune defences it is also important to consider how to terminate this process when the inflammatory insult has been dealt with or when the system goes awry. It is this information that we believe may hold the key to developing novel anti-inflammatory therapies. Through exploitation of the mechanisms controlling neutrophil apoptosis, it may be possible to selectively target these cells to enter apoptosis, and therefore help aid the process of resolution, especially if used in conjunction with treatments that up-regulate phagocytosis of apoptotic cells. This is important given that the main treatment for disorders of the inflammatory response are glucocorticoids, which whilst proven to be a powerful treatment for eosinophil based diseases such as asthma where they increase eosinophil apoptosis in conjunction with enhancing phagocytic clearance of apoptotic cells, glucocorticoids have been found to have the converse affect on neutrophils, actually serving to prolong their life-span potentially exacerbating the condition. Furthermore, it has been previously shown that the transcription factor nuclear factor kappa B (NF-κB) plays a pivotal role in neutrophil apoptosis, becoming activated by inflammatory agents such as lipopolysaccharide (LPS) and tumour necrosis factor-alpha (TNF-α). NF-κB activation results in the transcription of many pro-inflammatory agents and anti-apoptotic proteins such as X-linked inhibitor of apoptosis (X-IAP) increasing the life-span of the neutrophil. Interestingly, it has also been demonstrated that key neutrophil survival proteins such as myeloid cell leukemia-1 (Mcl-1) are not directly regulated by NF-κB activation. Therefore it is because of the aforementioned reasons that I have chosen to investigate further neutrophil apoptosis including the role played by NF-κB. Thus, I have investigated the hypothesis that NF-κB-dependent and independent survival proteins critically regulate the rates of neutrophil apoptosis and that newly identified pro-apoptotic agents such as the cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitor, R-roscovitine interferes with the expression of such survival proteins. It has been previously found by myself and others in our laboratory during the course of this thesis that cyclin dependent kinase inhibitor (CDKi) drugs such as R-roscovitine are powerful novel anti-inflammatory agents with the ability to up-regulate rates of neutrophil apoptosis in vitro and influence the resolution of neutrophilic inflammation in vivo. Whilst the exact mechanism of CDK inhibitor drugs on neutrophil apoptosis remains elusive, work shown in this thesis demonstrates that R-roscovitine has the ability to over-ride powerful anti-apoptotic signals from pro-inflammatory agents such as granulocyte-macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) and LPS causing the neutrophils to enter apoptosis. Furthermore, it has been found that R-roscovitine causes a decrease in levels of the antiapoptotic protein Mcl-1 in as little as 2h and that it prevents the maintenance / protective effect that GM-CSF has on the Mcl-1 protein levels. In addition R-roscovitine may also reduce levels of the NF-κB regulated protein X-IAP. The effect of R-roscovitine on X-IAP was investigated further using an X-IAP HIV-tat construct, though results from this remain inconclusive. This is because although the X-IAP construct appeared to be extending neutrophil longevity, it was discovered that LPS contamination of the construct had occurred which could therefore pose an alternative explanation for the increase in neutrophil life-span. As X-IAP, TNF-α and LPS are all regulated by NF-κB and given that NF-κB is already known to be a key player in neutrophil biology, the effects of R-roscovitine on this important transcription factor were investigated. It was discovered that R-roscovitine does not directly activate NF-κB, since this CDK inhibitor drug does not cause degradation and loss of the cytoplasmic inhibitor of NF-κB, IκBα. This lack of NF-κB activation was confirmed since R-roscovitine did not mobilize the NF-κB subunit, p65, from the cytoplasm to the nucleus. Furthermore, R-roscovitine (unlike the NF-κB inhibitor gliotoxin) does not interfere with the ability of LPS or TNF-α to activate NF-κB. Therefore by R-roscovitine to induce apoptosis, although this does not rule out the involvement of NF-κB at a later stage. When considering a reagent for possible use as a novel anti-inflammatory agent I think it is important to assess what effects it has on the activation state of the neutrophil. Therefore the effects of R-roscovitine on the activation markers CD62L, CD11b and shape change were assessed. It was found that R-roscovitine alone did not cause any significant neutrophil activation as measured using the parameters stated above. Importantly, it was also found that R-roscovitine did not interfere with the activation states induced by the inflammatory mediators GM-CSF, LPS, TNF-α or leukotriene B4 (LTB4). Another important consideration is the effect of R-roscovitine on the removal of apoptotic cells by macrophage phagocytosis. Results demonstrated that pre-treatment of macrophages with R-roscovitine did not augment their uptake of apoptotic neutrophils. In addition Rroscovitine did not detrimentally affect the increase in phagocytosis that results from macrophage treatment with the synthetic glucocorticoid dexamethasone. The data presented in this thesis suggest that CDK inhibitor drugs such as R-roscovitine are novel powerful pro-apoptotic agents for neutrophils with the ability to over-ride antiapoptotic signals from multiple pro-inflammatory mediators. It has been discovered that Rroscovitine causes a reduction in one of the neutrophil’s most prominent anti-apoptotic proteins (Mcl-1) whilst not altering the activation state of the neutrophil and furthermore it does not interfere with the uptake of apoptotic neutrophils by macrophages or result in any alteration to the increase in phagocytosis caused by treatment with dexamethasone. In conclusion, CDK inhibitor drugs such as R-roscovitine have the potential to be promising candidates for novel anti-inflammatory agents with the ability to selectively target neutrophil apoptosis whilst not interfering with steroid induced up-regulation of phagocytosis, therefore allowing a two pronged attack to help treat neutrophil based inflammatory disorders.

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Tikad, Abdellatif. "Développement de nouvelles pyrido[3,2-d]pyrimidines polyfonctionnalisées : application à la synthèse d’inhibiteurs de CDKs." Orléans, 2008. http://www.theses.fr/2008ORLE2079.

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Abstract:

Les pyrido[d]pyrimidines constituent une classe de composés intéressants tant sur le plan chimique que biologique. Une des applications courante pour cette famille concerne leur utilisation dans l’élaboration de nouvelles drogues inhibitrices de kinases. Dans ce travail nous nous sommes intéressés aux pyrido[3,2-d]pyrimidines, les moins décrites dans la littérature, car leurs voies d’accès sont souvent difficiles et les produits de départ sont très onéreux. Dans le cadre de la recherche de nouveaux agents cytotoxiques et d’inhibiteurs de kinases toujours plus sélectifs, nous avons développé de nouvelles méthodologies originales, efficaces et moins coûteuses, pour la synthèse des 2,4-dichloro et 2,4,7-trichloro pyrido[3,2-d]pyrimidines. La réactivité de ces deux synthons clés a été étudiée lors de réactions de substitutions nucléophiles aromatiques et divers couplages pallado-catalysés qui ont permis l’obtention d’un large panel de molécules polyfonctionnalisées en position 2, 4 et 7. Différentes analyses pharmacologiques ont été réalisées. L’inhibition des kinases (DYRK1A, CDK5, GSK3) par nos produits originaux et l’évaluation de leur cytotoxicité sur diverses cellules humaines cancéreuses ont été réalisées. Certaines molécules ont donné des résultats extrêmement prometteurs. Les relations entre structure et activité de ces nouvelles familles de composés sont discutées.

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Anfossi, Nicolas. "Récepteurs inhibiteurs aux molécules du CMH de classe I sur cellules T CD8+." Aix-Marseille 2, 2004. http://www.theses.fr/2004AIX22068.

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Lu, Zhixin. "Investigations on Cancer Cell Biological Effects of CDK8 Inhibitor Q-12." Scholarly Commons, 2018. https://scholarlycommons.pacific.edu/uop_etds/3554.

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Abstract:

Over the past two decades, protein kinases have been intensively investigated as targets to treat neoplastic diseases. Many protein kinase inhibitors not only have therapeutic potential but are becoming invaluable reagents for the study of cell signaling. We aspired to use our Cyclin-Dependent Kinase 8 inhibitor, Q-12, as a probe for biomarker discovery for CDK8 inhibitor sensitive tumor types. Q-12 shows potent inhibition of cell viability and induction of apoptosis process in some triple-negative breast cancer and colorectal cancer cell lines in vitro. Western blot results indicate that the reduction of STAT1 phosphorylation could be a robust indicator of CDK8 target engagement in all three cancer cell lines used upon Q-12 treatment. Q-12 treatment of triple-negative breast cancer cell line (MDA-MB-468) decreases STAT1 phosphorylation but increases STAT3 phosphorylation. Q-12 activity in MDA-MB-468 cell is dependent on the activation of STAT3 phosphorylation. All results suggest that there may be a critical STAT1 to STAT3 ratio that may serve as a biomarker for CDK8 inhibitor sensitivity. In this precision medicine era, the discovery of biomarker is urgently needed to minimize the risks of severe side-effects by traditional chemotherapy and improve diagnosis and monitor therapy response across a wide spectrum of disease, especially heterogenous type of disease, like cancer.

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Pouche, Lucie. "Variabilité d'origine génétique et épigénétique de la pharmacodynamie des inhibiteurs de la calcineurine en transplantation rénale." Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0017/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse reposait sur l’hypothèse que la variabilité génétique des protéines « cibles » des médicaments immunosuppresseurs de la famille des inhibiteurs de la calcineurine (ICN ; ciclosporine et tacrolimus) pourrait expliquer une partie de la variabilité observée dans leur efficacité et toxicité. Une revue de la littérature nous a permis de lister un panel de variants génétiques au sein de la voie de la calcineurine, considérés comme étant de bons candidats pour des études en transplantation. Ces variants n’ont pas été associés au risque de rejet aigu ou d’infection grave dans une étude incluant 381 patients transplantés rénaux suivis durant un an après la transplantation. La variabilité pharmacodynamique des ICN a ensuite été explorée au travers des régulations épigénétiques. Une analyse de la méthylation de l’ADN après exposition médicamenteuse a été menée sur deux modèles. Premièrement, la lignée cellulaire JURKAT a été utilisée pour développer la méthode d’immunoprécipitation de l’ADN méthylé (MeDIP). Chez des souris traitées par ciclosporine et tacrolimus durant 3 mois, nous avons ensuite isolé les cellules cibles des médicaments, les lymphocytes T CD4 puis, après immunoprécipitation de l’ADN méthylé et analyse par séquençage pangénomique haut débit (MeDIP-seq, séquençeur Ion Proton), nous avons recherché les régions du génome présentant des différences de méthylation induites par le traitement. L’analyse différentielle bio-informatique a été menée à l’aide des outils SAMtools (Li et col., 2009), BEDtools (Quinlan and Hall, 2010), MACS2 (Zhang et col., 2008) et Diffbind (Stark and Brown, 2011 - Bioconductor). Sur l’ensemble du génome, nous n’avons identifié que 24 régions présentant un niveau de méthylation modifié par l’exposition au tacrolimus. Le promoteur du gène Calm2, codant pour l’isoforme 2 de la calmoduline, semble être davantage méthylé chez les souris traitées. Ces résultats préliminaires semblent prometteurs pour la découverte de biomarqueurs épigénétiques de la réponse thérapeutique aux immunosuppresseurs
Inter-individual genetic variation might account for diverse efficacy and toxicity of calcineurin inhibitors (cyclosporin and tacrolimus). In particular, some variants located within genes coding for proteins of the calcineurin pathway can explain part of this variability. In this manuscript, a panel of candidate genes was selected based on bibliographic review and tested in a pharmacogenetics study encompassing 381 renal transplants followed for one year after surgery. None of these candidates was associated with the acute rejection or serious infection risks. Furthermore, the pharmacodynamic variability of these drugs was also investigated, exploring the use of epigenomics profiling as proximal readout of the calcineurin inhibition treatment. In particular, we investigated the impact of drug exposure on DNA methylation in two experimental models. Methylated DNA immunoprecipitation followed by high-throughput sequencing (MeDIP-seq, Ion Proton technology) was deployed in JURKAT cell line, used as in vitro model, and in CD4 T lymphocytes isolated from mice treated with either cyclosporin or tacrolimus for three months. After sequencing, the differentiated methylated regions caused by drug exposure were analyzed. Bioinformatics analyses were performed using SAMtools (Li et al., 2009), BEDtools (Quinlan and Hall, 2010), MACS2 (Zhang et al., 2008) and Diffbind (Stark and Brown, 2011 - Bioconductor). Overall, the genome-wide analysis revealed only 24 regions with a differentiated enrichment in DNA methylation after three month-tacrolimus treatment, indicating a targeted effect of these treatments on a subset of key genes. Of note, CALM2 promoter, coding for the calmodulin isoform 2 protein, showed significant hypermethylation in tacrolimus-treated mice. These preliminary results corroborate the interest in using DNA methylation as promising approach to identify candidate biomarkers for therapeutic drug monitoring in calcineurin inhibitor treatments

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Savage, Nigel Denning Leonard. "Defective CD4⁺ T cell activation in the presence of a metalloproteinase inhibitor." Thesis, University of Edinburgh, 2001. http://hdl.handle.net/1842/27344.

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Abstract:

This thesis investigated the contribution of Zn²⁺ metalloprotein enzymes to human and murine CD4⁺ T cell activation. The experiments described here reveal that addition of a hydroxamate pseudopeptide, BB-3103, capable of inhibiting a broad range of metalloproteinases, to selected T cell proliferation assays, reduced the T cell responses by up to 40% compared to the control. B cell proliferation was not affected suggesting the metalloproteinase activity on lymphocytes is targetted specifically to CD4⁺ T cells. Phenotypic analysis of activated CD4⁺ T cells revealed that two markers were differentially expressed in the presence of BB-3103, CD27 (a co-stimulatory molecule of the TNFR family highly expressed on CD4⁺ T cells) and CD62L (CD62L or L-selectin, an adhesion molecule mediating interaction between CD4⁺T cells and endothelium). These molecules were not shed from the surface of the cell upon activation in the BB-3103 treated samples. CD4⁺T cells isolated from CD62L knock out mice were not inhibited by the presence of BB-3103 and demonstrated deficient proliferation as compared to wild type controls even in the absence of the inhibitor. This data strongly suggested that expression of CD62L on the CD4⁺ T on the CD4⁺ T cells was necessary for complete activation. Cross-linking CD62L with monoclonal antibodies in a proliferation assay increased wild type CH4⁺ T cell response and could protect the lymphocytes from the proliferation inhibition previously observed. The presence of BB-3103 in proliferating T cells, reduced IL-2 secretion correlating exactly to the results obtained from CD4⁺ T cell proliferation assays. Signalling pathways of activated CD4⁺ T cells were investigated. Tyrosine phosphorylation of CD3ζ ITAM sequences and ZAP-70, two key signalling molecules was found to be dysregulated in the presence of BB-3103. Calcium ion mobilisation within activated CD4⁺ T cells was unregulated in the presence of BB-3103 which suggested that CD62L shedding plays an important role in regulating CD4⁺ T cell activation pathways.

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Funnell, Tyler. "Transcriptomic consequences of RNA processing disruption via a novel CDC-like kinase inhibitor." Thesis, University of British Columbia, 2014. http://hdl.handle.net/2429/51614.

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Abstract:

RNA splicing is a process by which introns are excised from precursor mRNA. Variations in the segments removed — and the resulting mRNA molecule — may result in gene transcripts with differing and even opposing functions. The mechanisms involved in RNA splicing are tightly regulated, the disruption of which has been implicated in several human diseases including cancer. This presents the RNA splicing machinery as a potential therapeutic target. However, the effects of systematic splicing modulation through pharmaceutical intervention remain under explored. A thorough understanding of splicing can be investigated through controlled disruption of the molecular machinery. The Takeda Pharmaceutical Company Limited (Osaka, Japan) has recently developed a novel compound that inhibits the CDC-like family of kinases, which regulate key splicing factors. Although splicing inhibitors have already been published, their effects on the RNA splicing landscape have not been systematically described. The creation of a novel splicing inhibitor presents the opportunity to perform a methodical analysis of transcriptomic response to RNA processing inhibition using modern RNA sequencing and analysis methods. It is demonstrated, using the Takeda compound, that restricting the function of CDC-like kinases perturbs RNA splicing in both malignant and normal cells in a dose dependent manner. Post-treatment changes in splicing patterns revealed that these changes are mainly due to inefficient recognition of RNA splice sites. Splicing factors were among the earliest responders to treatment, indicating splicing autoregulatory mechanisms are sensitive to changes in splicing efficiency. Downstream effects were seen as dose-dependent changes in gene expression regulation, and down-regulated genes were enriched for splicing factors. Treatment also resulted in increased generation of conjoined gene transcripts — RNA molecules transcribed from at least two different genes, likely caused by transcriptional read-through. This revelation points to a previously undescribed role for CDC-like kinases in RNA processing.
Science, Faculty of
Graduate

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Bana, Émilie. "Inhibition des phosphatases CDC 25 dans le cadre d'une thérapie anticancéreuse : étude mécanistique de nouveaux inhibiteurs." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0105/document.

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Abstract:

Dans le cadre de la recherche de nouvelles cibles pour le traitement du cancer, les phosphatases Cdc25 sont des candidats intéressants dont l'inhibition devrait permettre de ralentir la croissance tumorale et éventuellement d'améliorer les traitements actuellement en usage. Les objectifs de ce projet de thèse sont de concevoir et synthétiser de nouveaux composés capables d'inhiber les CDC25, et de déterminer l'efficacité des meilleurs composés dans les lignées cellulaires du cancer du sein. L'évaluation du potentiel inhibiteur des composés est réalisée in vitro par une méthode fluorimétrique très sensibilité (substrat 3-OMFP). Les effets des composés sont évalués dans les lignées cellulaires MCF-7 et MDA-MB-231 : La viabilité des cellules est évaluée par la méthode colorimétrique du MTT, la cytotoxicité est évaluée par coloration au bleu trypan et par observation microscopique avec le système de vidéomicroscopie Incucyte. La mort cellulaire est caractérisée par la détection de marqueurs apoptotiques (caspases) et de marqueurs des dommages de l'ADN (H.2AX Histone PARP) par western blot. L'analyses des mécanismes liés à la mort cellulaire sont explorées par cytométrie en flux via la détection d'espèces réactives de l'oxygène (ERO) avec les sondes H2DCFDA et Redox Sensor Red. L'inhibition de CDC25 dans les cellules est évaluée indirectement par détection des formes phosphorylées dse CDK en Western Blot. L'évaluation in vitro de 93 molécules synthétisées nous a permis d'identifier de nouveaux composés actifs. Ils appartiennent à diverses familles chimiques comprenant des stéroïdes, thiophènes, coumarines, imidazoles ainsi que des dérivés de quinone. Les dérivés coumariniques ont montré une intéressante inhibition de CDC25, non décrite jusqu'à présent. Une nouvelle structure coumarine-soufre-quinone, nommée SV37, a été conçue pour optimiser le potentiel d'inhibition. Ce composé présente un fort potentiel inhibiteur des CDC25 in vitro (CI50 < 5uM pour CDC25 A et C). L'effet de SV37 sur la croissance cellulaire a été évalué sur les lignées cellulaires MCF-7, MDA-MB-231, hTERT-HME1 et HepG2 sur lesquelles une inhibition de la croissance cellulaire est observée (CI50 de 9 à 18 µM). L'analyse de la viabilité des cellules traitées à la CI50 indique l'absence de mort cellulaire pour la lignée MCF7, tandis que pour la lignée MDA-MB-231 la diminution de la croissance cellulaire est liée à une augmentation de la mort cellulaire. Afin d'étudier les mécanismes liés à la mort cellulaire, nous nous sommes concentrés sur l'étude du modèle triple négatif MDA-MB- 231. Les modifications morphologiques de ces cellules sont caractérisées par l'apparition d'altérations cellulaires compatibles avec la mort cellulaire. Le clivage des caspase-3 et 7 a été observé dès 16h de traitement, ce qui suggère l'induction d'une mort apoptotique. Par ailleurs, des ERO ont été détectées 15 min après le début du traitement, cette émission d'ERO a pu être totalement bloquée par un prétraitement avec la N-acétylcystéine (NAC). La détection de marqueurs des dommages de l'ADN, entre 16 et 28 heures après début du traitement, corrobore l'activation des caspases et les observations réalisées en vidéo-microscopie. Après traitement à CI50, une accumulation des pCDK dans les cellules a été observée après 4 et 8 heures, suggérant une inhibition de l'activité CDC25. De plus, les cellules prétraitées avec la NAC n'ont montré aucune accumulation de pCDK après traitement par SV37. Ces résultats suggèrent un lien direct entre la production de ROS induit par le composé SV37 et l'inhibition des CDC25. Ce projet a permis de définir les coumarines en tant que nouvelle classe de composés inhibitrice des phosphatases CDC25. Ces travaux ont de plus permis l'identification d'un composé coumarine-soufre-quinone SV37 qui constitue une structure de base pour le développement d'inhibiteurs de plus en plus efficaces,
Within the context of research for new targets for cancer therapy, Cdc25 phosphatases are interesting candidates, the inhibition of which being able to slow down tumor growth and eventually improve the cancer treatments currently in use. The objectives of this PhD project are to design and synthesize new compounds able to inhibit CDC25 and to determine efficiency of identified compounds in breast cancer cell lines. In vitro evaluation of inhibitory potential of compound is realized through a high sensitivity fluorometric method (3-OMFP substrate). Cellular effects were evaluated in MCF-7 and MDA-MB-231 cell lines. Effects on cell viability are assessed through MTT assays, and cytotoxicity is evaluated through trypan blue assays and microscopic observations with Incucyte videomicroscopy system. Cell death was characterized by detection of apoptotic markers (caspases) and DNA damages markers (PARP Histone H.2AX) by Western Blotting. The analyses of mechanisms underlying cell death were explored through cytometric detection of reactive oxygen species (ROS) with H2DCFDA and Redox Sensor Red probes. Inhibition of CDC25 in cells was indirectly evaluated through detection of phosphorylated forms of CDK by Western Blotting. In vitro evaluation of 93 synthesized compounds allowed us to find new active compound in various chemical families including steroid, thiophene, coumarinic, imidazole and quinone derivatives. The coumarinic derivatives showed potent CDC25 inhibition. A new coumarin-sulfurquinone combined structure, named SV37, was designed to optimize efficiency of inhibition. In vitro tests on this compound, showed a strong CDC25 inhibitory potential (IC50 under 5µM for CDC25 A and C). Effect of SV37 on cell growth was evaluated on various cell lines (MCF-7, MDA-MB-231, hTERT-HME1 and HepG2). Results indicate inhibition of cell growth (IC50 values from 9 to 18 µM). Analysis of cell viability indicates no remarkable cell death in MCF7 at IC50 value whereas in MDA-MB-231 the cell growth decrease was characterized by an increase of cell death. For deeper investigations on the cell death and on the underlying mechanisms, we focused the study on the triple negative model MDA-MB-231. The morphological changes of MDA-MB-231 cells during the treatment were characterized by the appearance of cellular alterations compatible with a cellular demise and culminating with a disruption of cells after 20h. Caspase-3 and 7 cleavages were observed 16h after beginning of the treatment, suggesting an apoptotic cell death. A ROS induction was observed 15 min after the beginning of the treatment and was totally prevented by Nacetylcysteine (NAC) pretreatment. DNA damage markers were detected between 16 and 28 hours after beginning of treatment, a timing falling with caspase activation and with the appearance of cell demise observed by video microscopy. Accumulation of pCDK in cells was observed after 4 and 8 hr of treatment by SV37 at IC50 suggesting an inhibition of CDC25 activity, and cells pretreated with NAC showed no accumulation of pCDK after SV37 treatment. This strongly suggests a direct link between ROS generation by the compound SV37 and the accumulation of pCDK. This project increased knowledge on inhibitors of CDC25 phosphatases and allowed the identification of coumarine compound as new CDC25 inhibitors. This work will enable the development of ever more efficient inhibitors, leading to efficient inhibition of CDC25 and inhibition of tumor development

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Bendjeddou, Lyamin. "Synthèse et évaluation biologique de nouveaux inhibiteurs de kinases : identification d‘inhibiteurs de kinases parasitaires." Thesis, Paris 5, 2014. http://www.theses.fr/2014PA05P615.

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Abstract:

La phosphorylation des protéines par les kinases est l’une plus importantes modification post-traductionnelle dans les processus cellulaires tels que la division, la différenciation, la prolifération et l’apoptose. Due à leur rôle clef, un dérèglement des protéines kinases peut entrainer de nombreuses pathologies proliférative telles que le cancer et non prolifératives telles que les maladies neurodégénératives. Le travail de thèse s’est construit autour de 2 séries d’inhibiteurs de protéine kinases comportant les noyaux imidazo[1,2-b]pyridazine et imidazo[4,5-b]pyridine. L’objectif est d’inhiber sélectivement les protéines kinases choisies, pour leurs implications dans les pathologies visées au laboratoire. Les imidazo[1,2-b]pyridazines ont été préparées pour identifier des inhibiteurs de CLK1 et DYRK1A, cibles potentielles dans la maladie d’Alzheimer. Parmi les imidazo[1,2-b]pyridazines synthétisées, plusieurs molécules se sont révélées particulièrement sélectives de DYRKs et CLKs, avec des IC50 < 100 nM. Une relation structure-activité basée sur la synthèse de 70 molécules, a permis de dégager des éléments structuraux de la sélectivité des molécules. L’évaluation des produits a également été portée sur les kinases de parasites. Il a ainsi été possible d’identifier quelques inhibiteurs actifs sur PfCLK1. La seconde partie de cette thèse avait pour objectif l’optimisation du protocole de synthèse imidazo[4,5-b]pyridines, analogue de la roscovitine. Des dérivés s’étaient révélés capables d’inhiber la formation de kystes, dans un modèle cellulaire de polykystose rénale. Une synthèse en sept étapes a conduit à plusieurs grammes d’imidazo[4,5-b]pyridine 3,5,7 trisubstitués, qui sont ainsi disponibles pour l’évaluation in vivo
Phosphorylation by protein kinases is one of the most important post-translational modification in cellular processes such as division, differentiation, proliferation and apoptosis. Kinase deregulation is associated with numerous diseases such as cancer or neurodegenerative diseases. Imidazo[1,2-b]pyridazine and imidazo[4,5-b]pyridine were prepared to inhibit protein kinases involved in diseases targeted in the laboratory. The imidazo[1,2-b]pyridazines were synthesized to identify inhibitors of CLK1 and DYRK1A, potential targets in Alzheimer's disease. Among the imidazo[1,2-b]pyridazines synthesized, several molecules were found selective of DYRKs and CLKs, with IC50 < 100 nM. A structure-activity relationship based on the synthesis of 70 molecules, led to the identification of the structural bases of the selectivity. Products were also evaluated against parasite kinases. It was possible to identify some highly potent inhibitors on PfCLK1. The aim of second part of this thesis was to optimize the synthetic process to obtain imidazo[4,5-b]pyridines, which are close analogues of roscovitine. Derivatives had proved capable of inhibiting the formation of cysts in a cellular model of polycystic kidney disease. A seven-step synthesis has led to several grams of 3,5,7-trisubstituted imidazo[4,5-b]pyridine which is now available for evaluation in vivo

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Ebner, Benedikt [Verfasser]. "Kombinationstherapien mit dem CDK4/6 Inhibitor Palbociclib und weiteren Target-Therapeutika im Urothelkarzinom / Benedikt Ebner." München : Verlag Dr. Hut, 2021. http://d-nb.info/1238422977/34.

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Hamdi, Amel. "Découverte de petites molécules inhibitrices d’interactions protéiques : développements méthodologiques et application à l’interaction CDK2/CKS1." Rennes 1, 2012. http://www.theses.fr/2012REN1S128.

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Abstract:

Les inhibiteurs d’interactions protéiques constituent des outils de recherche précieux qui permettent de mieux appréhender le fonctionnement des mécanismes de régulation. En outre, les réseaux d’interactions protéiques constituent un immense réservoir de cibles thérapeutiques potentielles, largement sous-exploité. Il est donc probable que de nombreux inhibiteurs d’interactions protéiques puissent constituer des candidats thérapeutiques d’intérêt. Longtemps considérée comme difficile, la découverte de petites molécules inhibitrices d’interactions protéiques connaît aujourd’hui un grand essor, notamment grâce à la disponibilité d’un vaste arsenal de méthodes de criblage. L’un des objectifs de la thèse visait à optimiser un essai BRET (Bioluminescence Resonance Energy Transfer) chez la levure, préalablement développé dans notre unité. Ces travaux n’ont pas abouti à l’optimisation escomptée, mais ils ont permis de mieux comprendre le fonctionnement de l’essai dans les levures et ils suggèrent de nouvelles pistes d’amélioration. L’autre objectif visait à découvrir des petites molécules inhibitrices de l’interaction entre CDK2, protéine kinase jouant un rôle clé dans la division cellulaire, et la protéine CKS1. Les protéines CKS interagissent avec les complexes CDK1/2-Cyclines et jouent de multiples rôles dans la régulation du cycle cellulaire et dans le maintien de l’intégrité du génome mitochondrial. Deux petites molécules inhibitrices de l’interaction CDK2/CKS1 ont été identifiées par criblage de chimiothèque, en utilisant un essai double-hybride en levures. Elles ont été confirmées par des essais d'interaction in vitro et des analogues plus actifs ont été identifiés
Small molecule inhibitors of protein interactions are invaluable research tools, enabling a better understanding of regulatory mechanisms. In addition, protein interaction networks represent a relatively untapped, rich source of potential therapeutic targets. Therefore, it is likely that many inhibitors of protein interactions may also represent therapeutic candidates of interest. The discovery of small-molecule inhibitors of protein interactions has been generally considered as an arduous if not impossible task in the past century. However, in the past decade, it has become increasingly popular, partly thanks to the availability of a large arsenal of valuable screening methods. One of the objectives of the PhD work was to optimize a yeast BRET assay (Bioluminescence Resonance Energy Transfer) previously developed in our lab. Although this work has not brought the expected optimization, it has provided a better understanding of the assay in yeast and it has suggested new avenues of optimization. The other objective was to discover small-molecule inhibitors of the interaction between CDK2, a protein kinase that plays a key role in cell division, and the CKS1 regulatory protein. CKS proteins interact with CDK1/2-Cyclin complexes and play multiple roles in regulating the cell cycle and in maintaining mitochondrial genome integrity. Two small-molecule inhibitors of the interaction CDK2/CKS1 were identified by screening a chemical library, using a yeast two-hybrid assay. They have been confirmed by in vitro interaction assays and more active analogues have been identified

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Esvan, Yannick. "Conception et synthèse de nouveaux composés hétéroaromatiques inhibiteurs potentiels de kinases." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2016. http://www.theses.fr/2016CLF22743.

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Abstract:

Depuis la mise en évidence de l’existence des protéines kinases vers la fin des années 1950 cette famille d’enzymes s’est vu attribuer d’importants rôles dans divers mécanismes pathologiques notamment dans des processus de cancérisations. Plus récemment ces enzymes ont été identifiées comme potentiellement impliquées dans d’autres types de maladies telles que les maladies neurodégénératives.Deux projets de recherche seront présentés. Le premier projet expose la conception et la synthèse de nouveaux composés tricycliques de la famille des pyrido[3,4-g]quinazolines. Les propriétés inhibitrices de kinases des premiers dérivés ont été évaluées sur un panel de cinq kinases (CDK5, CK1, GSK3, CLK1 and DYRK1A) connues pour leurs implications dans la maladie d’Alzheimer. L’intérêt de ces nouveaux squelettes tricycliques comme inhibiteurs de kinases a été validé par des activités inhibitrices nanomolaire à l’encontre des kinases DYRK1A et CLK1. D’autre part l’obtention de structures co-crystallographiques d’interaction de deux dérivés avec le site ATP de la kinase CLK1 a permis de rationnaliser la substitution du motif pyrido[3,4-g]quinazoline. Le second projet présente le développement d’un nouveau dérivé de la staurosporine aglycone (K252c) dans lequel la partie lactame a été remplacée par un noyau pyrazole. Une étude préliminaire des propriétés biologiques de l’indolopyrazolocarbazole obtenu met en avant une cytotoxicité, du même ordre de grandeur que K252c, contre les lignées cellulaires K562 (leucémie humaine) et HCT116 (carcinome du colon). En revanche, le composé chef de file s’est révélé être un faible inhibiteur de cibles connues de K252c, les isoformes α and γ de la protéine kinase C et présente un bon potentiel inhibiteur des kinases Pim 1-3. Ce nouveau chemotype pourrait être un inhibiteur de kinases prometteur
In 1950’s protein kinases were found to play a critical role in cell signaling, rising strong research potential for this enzyme family. Initially investigated for their implications in cancerogenesis they were more recently found to be involved in a wide variety of diseases including neurodegenerative pathologies. Herein will be presented two research projects that offer bright new perspectives for the inhibition of kinases involved whether in neurodegenerative diseases or cancers.First, the design and synthesis of new pyrido[3,4-g]quinazoline derivatives will be described as well as their protein kinase inhibitory potencies toward five CMGC family members (CDK5, CK1, GSK3, CLK1 and DYRK1A) that are known to play a potential role in Alzheimer’s disease. The interest for this original tricyclic heteroaromatic scaffold as modulators of CLK1/ DYRK1A activity was validated by nanomolar potencies. CLK1 co-crystal structures with two inhibitors revealed the binding mode of these compounds within the ATP-binding pocket and led to the synthesis of new diversely substituted pyrido[3,4-g]quinazolines.Then the synthesis of a new derivative of the staurosporine aglycon (K252c), in which the lactam ring was replaced by a pyrazole moiety, will be depicted. The resulting indolopyrazolocarbazole inhibited Pim isoforms 1–3 whereas it did not impair the activity of two known targets of K252c, protein kinase C isoforms α and γ . The lead compound exhibited same cytotoxic activity as K252c toward both human leukemia and colon carcinoma cell lines (K562 and HCT116), strongly suggesting that this new scaffold deserves further investigations for treatment of malignancies associated with kinases activities

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Bourderioux, Aurélie. "Synthèse d'hybrides d'indolocarbazoles et de la caulersine, composés à visée antitumorale." Phd thesis, Université d'Orléans, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00147916.

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Abstract:

Le cancer, qui est la deuxième cause de mortalité en France, est aujourd'hui un problème de santé publique majeur et fait l'objet de multiples recherches. De nombreuses molécules ont été synthétisées dans l'optique de trouver des médicaments plus efficaces, plus sélectifs et surtout présentant moins d'effets secondaires. Parmi ces molécules se trouve la famille des indolocarbazoles, dont la rébeccamycine et la staurosporine sont les représentants les plus connus. Les relations structure-activité (RSA) de cette famille ont été étudiées.
Dans le cadre de la recherche de nouveaux agents cytotoxiques et d'inhibiteurs de kinases toujours plus sélectifs, la structure principale des phénylcarbazoles, appartenant à la famille des indolocarbazoles, a été modifiée par introduction d'une tropone centrale, cycle à 7 chaînons porteur d'une fonction carbonyle. Les différentes voies de synthèse permettant d'accéder à cette nouvelle famille de composés appelés oxophénylarcyriaflavines ont été étudiées. La méthode de choix retenue pour l'étape finale de la synthèse est la cyclisation électrophile en position 2 de l'indole. Cette synthèse a ensuite été généralisée aux composés substitués par des groupements hydroxyles en position 5 de l'indole d'une part et en position 4' et 5' du noyau phényle d'autre part. Les 17 molécules finales ainsi synthétisées ont subi divers tests biologiques permettant d'établir les RSA de cette nouvelle famille de composés. Finalement, la méthodologie mise au point pour les oxophénylarcyriaflavines a été étendue à la synthèse de la toute première famille de composés bisindoliques possédant également une tropone centrale.

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Stone, Erica. "EFFECTS OF ORTHOPHOSPHATE CORROSION INHIBITOR IN BLENDED WATER QUALITY ENVIRONMENTS." Doctoral diss., University of Central Florida, 2008. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/2961.

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Abstract:

This study evaluated the effects of orthophosphate (OP) inhibitor addition on iron, copper, and lead corrosion on coupons exposed to different blends of groundwater, surface water, and desalinated seawater. The effectiveness of OP inhibitor addition on iron, copper, and lead release was analyzed by statistical comparison between OP treated and untreated pilot distribution systems (PDS). Four different doses of OP inhibitor, ranging from zero (control) to 2 mg/L as P, were investigated and non-linear empirical models were developed to predict iron, copper, and lead release from the water quality and OP doses. Surface characterization evaluations were conducted using X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyses for each iron, galvanized steel, copper, and lead/tin coupon tested. Also, a theoretical thermodynamic model was developed and used to validate the controlling solid phases determined by XPS. A comparison of the effects of phosphate-based corrosion inhibitor addition on iron, copper, and lead release from the PDSs exposed to the different blends was also conducted. Three phosphate-based corrosion inhibitors were employed; blended orthophosphate (BOP), orthophosphate (OP), and zinc orthophosphate (ZOP). Non-linear empirical models were developed to predict iron, copper, and lead release from each PDS treated with different doses of inhibitor ranging from zero (control) to 2 mg/L as P. The predictive models were developed using water quality parameters as well as the inhibitor dose. Using these empirical models, simulation of the water quality of different blends with varying alkalinity and pH were used to compare the inhibitors performance for remaining in compliance for iron, copper and lead release. OP inhibitor addition was found to offer limited improvement of iron release for the OP dosages evaluated for the water blends evaluated compared to pH adjustment alone. Empirical models showed increased total phosphorus, pH, and alkalinity reduced iron release while increased silica, chloride, sulfate, and temperature contributed to iron release. Thermodynamic modeling suggested that FePO4 is the controlling solid that forms on iron and galvanized steel surfaces, regardless of blend, when OP inhibitor is added for corrosion control. While FePO4 does not offer much control of the iron release from the cast iron surfaces, it does offer protection of the galvanized steel surfaces reducing zinc release. OP inhibitor addition was found to reduce copper release for the OP dosages evaluated for the water blends evaluated compared to pH adjustment alone. Empirical models showed increases in total phosphorus, silica, and pH reduced copper release while increased alkalinity and chloride contributed to copper release. Thermodynamic modeling suggested that Cu3(PO4)2•2H2O is the controlling solid that forms on copper surfaces, regardless of blend, when OP inhibitor is added for corrosion control. OP inhibitor addition was found to reduce lead release for the OP dosages evaluated for the water blends evaluated compared to pH adjustment alone. Empirical models showed increased total phosphorus and pH reduced lead release while increased alkalinity, chloride, and temperature contributed to lead release. Thermodynamic modeling suggested that hydroxypyromorphite is the controlling solid that forms on lead surfaces, regardless of blend, when OP inhibitor is added for corrosion control. The comparison of phosphate-based inhibitors found increasing pH to reduce iron, copper, and lead metal release, while increasing alkalinity was shown to reduce iron release but increase copper and lead release. The ZOP inhibitor was not predicted by the empirical models to perform as well as BOP and OP at the low dose of 0.5 mg/L as P for iron control, and the OP inhibitor was not predicted to perform as well as BOP and ZOP at the low dose of 0.5 mg/L as P for lead control. The three inhibitors evaluated performed similarly for copper control. Therefore, BOP inhibitor showed the lowest metal release at the low dose of 0.5 mg/L as P for control of iron, copper, and lead corrosion.
Ph.D.
Department of Civil and Environmental Engineering
Engineering and Computer Science
Environmental Engineering PhD

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Guan, Xiaotao. "IMPACT OF ZINC ORTHOPHOSPHATE INHIBITOR ON DISTRIBUTION SYSTEM WATER QUALITY." Doctoral diss., University of Central Florida, 2007. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/3294.

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Abstract:

This dissertation consists of four papers concerning impacts of zinc orthophosphate (ZOP) inhibitor on iron, copper and lead release in a changing water quality environment. The mechanism of zinc orthophosphate corrosion inhibition in drinking water municipal and home distribution systems and the role of zinc were investigated. Fourteen pilot distribution systems (PDSs) which were identical and consisted of increments of PVC, lined cast iron, unlined cast iron and galvanized steel pipes were used in this study. Changing quarterly blends of finished ground, surface and desalinated waters were fed into the pilot distribution systems over a one year period. Zinc orthophosphate inhibitor at three different doses was applied to three PDSs. Water quality and iron, copper and lead scale formation was monitored for the one year study duration. The first article describes the effects of zinc orthophosphate (ZOP) corrosion inhibitor on surface characteristics of iron corrosion products in a changing water quality environment. Surface compositions of iron surface scales for iron and galvanized steel coupons incubated in different blended waters in the presence of ZOP inhibitor were investigated using X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Scanning Electron Microscopy (SEM) / Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS). Based on surface characterization, predictive equilibrium models were developed to describe the controlling solid phase and mechanism of ZOP inhibition and the role of zinc for iron release. The second article describes the effects of zinc orthophosphate (ZOP) corrosion inhibitor on total iron release in a changing water quality environment. Development of empirical models as a function of water quality and ZOP inhibitor dose for total iron release and mass balances analysis for total zinc and total phosphorus data provided insight into the mechanism of ZOP corrosion inhibition regarding iron release in drinking water distribution systems. The third article describes the effects of zinc orthophosphate (ZOP) corrosion inhibitor on total copper release in a changing water quality environment. Empirical model development was undertaken for prediction of total copper release as a function of water quality and inhibitor dose. Thermodynamic models for dissolved copper based on surface characterization of scale that were generated on copper coupons exposed to ZOP inhibitor were also developed. Surface composition was determined by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS). The fourth article describes the effects of zinc orthophosphate (ZOP) corrosion inhibitor on total lead release in a changing water quality environment. Surface characterization of lead scale on coupons exposed to ZOP inhibitor by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was utilized to identify scale composition. Development of thermodynamic model for lead release based on surface analysis results provided insight into the mechanism of ZOP inhibition and the role of zinc.
Ph.D.
Department of Civil and Environmental Engineering
Engineering and Computer Science
Environmental Engineering PhD

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Prevel, Camille. "Développement de biosenseurs fluorescents et d’inhibiteurs pour suivre et cibler CDK4/cycline D dans le mélanome." Thesis, Montpellier, 2015. http://www.theses.fr/2015MONT3505/document.

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Abstract:

Les CDK/cyclines jouent un rôle majeur dans la progression du cycle cellulaire et dans le maintien de la prolifération des cellules cancéreuses, constituant ainsi des biomarqueurs clés et des cibles pharmacologiques attractives. Plus particulièrement, l’activité de CDK4/cycline D, kinase responsable de la progression de la phase G1 et de la transition G1/S, est dérégulée dans de nombreux cancers dont le mélanome. Cette hyperactivation est associée à des mutations, à l’amplification ou à la surexpression de CDK4, cycline D, p16INK4a ou encore pRb.Comme aucune approche sensible et directe n’existe pour évaluer l’activité de CDK4/cycline D dans des conditions physiologiques et pathologiques, le premier objectif de ma thèse a consisté à développer un biosenseur fluorescent permettant d’étudier cette kinase in vitro et in cellulo. Une fois caractérisé et validé in vitro, le biosenseur a été appliqué à la détection d’altérations de CDK4/cycline D dans des biopsies de peau humaine et de xénogreffes de mélanome dans des essais fluorescents d’activité kinase, ainsi que dans des cellules cancéreuses vivantes par microscopie de fluorescence et vidéo microscopie.Par ailleurs, peu d’inhibiteurs sont actuellement disponibles pour inhiber CDK4/cycline D et la plupart d’entre eux ciblent la poche de fixation de l’ATP. C’est pourquoi le second objectif de ma thèse a consisté à identifier des inhibiteurs non compétitifs de l’ATP, soit par élaboration rationnelle de peptides, soit par criblage de petites molécules. A cette fin, deux biosenseurs fluorescents ont été développés qui permettent d’identifier respectivement des composés ciblant l’interface entre CDK4 et cycline D ou des inhibiteurs allostériques capables de perturber la dynamique conformationnelle de CDK4. Des essais de criblage par fluorescence réalisés avec ces biosenseurs ont conduit à l’identification de touches qui ont été validées et caractérisées in vitro et dans des essais de prolifération cellulaire, et qui constituent des candidats prometteurs pour une chimiothérapie sélective du mélanome
CDK/cyclins play a central role in coordinating cell cycle progression, and in sustaining proliferation of cancer cells, thereby constituting established cancer biomarkers and attractive pharmacological targets. In particular, CDK4/cyclin D, which is responsible for coordinating cell cycle progression through G1 into S phase, is a relevant target in several cancers including melanoma, associated with mutation of CDK4, cyclin D, p16INK4a and pRb.As there are no sensitive and direct approaches to probe CDK4/cyclin D activity in physiological and pathological conditions, the first goal of my thesis has consisted in engineering a fluorescent biosensor to probe this kinase in vitro and in cellulo. Once characterized and validated in vitro, the biosensor was applied to detect CDK4/cyclin D alterations in biopsies from human skin and melanoma xenografts in fluorescence-based activity assays, and in living cancer cells by fluorescence microscopy and timelapse imaging.Moreover, only few inhibitors are currently available to target CDK4/cyclin D and most of them bind the ATP pocket. As such, the second major goal of my thesis project has consisted in identifying non-ATP competitive inhibitors, either through rational design of peptides or by screening small molecule libraries. To this aim, two fluorescent biosensors were engineered which discriminate compounds that target the interface between CDK4 and cyclin D, or that perturb the conformational dynamics of CDK4, respectively, from ATP-pocket binding compounds. Fluorescence-based screening assays performed with these biosensors lead to identification of hits, which were validated and characterized in vitro and in cell proliferation assays, and which constitute promising candidates for selective chemotherapy in melanoma

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Junior, Walter Filgueira de Azevedo. "Introdução à biocristalografia com o estudo estrutural da quinase dependente de ciclina 2 (CDK2) complexada com inibidores." Universidade de São Paulo, 1997. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-17032014-173549/.

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Abstract:

O ciclo celular é controlado pela atividade das quinases dependentes de ciclinas (Ciclin-dependent kinases, CDKs). As CDKs são inativas como monômeros, e a sua ativação necessita da ligação às ciclinas, uma família diversa de proteínas cujos os níveis oscilam durante o ciclo celular, e fosforilação pela CAK (CDK-activating kinase) sobre um resíduo de treonina específico. As CDKs são capazes de fosforilar muitas proteínas que estão envolvidas nos eventos do ciclo celular, incluindo histonas e proteínas supressoras de tumores como pRb. Além da função de regulação positiva das ciclinas e CAK, muitas proteínas inibidoras de CDKs (CDK inhibitors, CKIs) têm sido descobertas, tais como p16, p21 e p28. Visto que, a desregulação das ciclinas e/ou alteração ou ausência de CKIs têm sido associadas com muitos cânceres, há um forte interesse em inibidores químicos de CDKs que possam ter uma função importante na descoberta de novas famílias de agentes anti-tumores. Vistoque, ATP é o autêntico co-fator da CDK2 este pode ser considerado como um \"pseudo-composto líder\" para a descoberta de inibidores de CDK2. Entretanto, há duas preocupações maiores a serem consideradas: composto contendo adenina são ligantes comuns para muitas enzimas nas células, desta forma, qualquer composto altamente carregado como ATP não será absorvido pelas células. Nós descrevemos aqui as estruturas determinadas por difração de raios-X da CDK2 em complexo com dois inibidores diferentes, descloro-flavopiridol (DFP) e Roscovitine. A estrutura do complexo binário CDK2-DFP foi resolvida por substituição molecular e refinada até um Rfactor=20,3% e a estrutura da CDK-2Roscovitine foi refinada até um Rfactor=18%. O descloro-flavopiridol é uma flavona com uma nova estrutura,comparável àquelas de flavonas polihidroxiladas. Estudos prévios mostraram que flavopiridol, um flavonóide, pode inibir cânceres de mama e de pulmão. O Roscovitine é um derivado de adenina e um potente inibidor de CDK2. A comparação das estruturas tridimensionais de CDK2-DFP e CDK2-Roscovitine com a de CDK2-ATP mostraram que o bolsão hidrofóbico de ligação de adenina tem a habilidade surpreendente de acomodar estruturas moleculares diferentes daquelas da ATP
Cell cycle progression is tightly controlled by the activity of ciclin-dependent kinases (CDKs). CDKs are inactive as monomers, and activation requires binding to cyclins, a diverse family of proteins whose levels oscillate during cell cycle, and phosphorilation by CDK-activating kinase (CAK) on a specific threonine residue. CDKs are able to phosphorylate many proteins that are in volvedin cell cycle events, including histones and tumor suppressor proteins like the retinoblastoma gene product pRb. In addition to the positive regulatory role of cyclins and CAK, many negative regulatory proteins (CDK Inhibitors, CIGs) have been discovered, such as p16, p21, and p28. Since deregulation of cyclins and/or alteration or absence ofCKIs have been associated with many cancers, there is strong interest in chemical inhibitors of CDKs that could play an important role in the discovery of new family of antitumor agents. Since ATP is the authentic cofactor of CDK2 it can be considered as a \"pseudo-lead compound\" for discovery of CDK2 inhibitors. However there are two major concerns: adenine containing compounds are common ligants for many enzymes in cells, thus, any adenine derivatives may inhibit many enzymes in the cells: second, any highly charged compounds such as ATP will prevent them from uptake by cells. We report here the x-ray structures of CDK2 in complex with two different inhibitors, deschloro-flavopiridol(DFP) and Roscovitine. The structure of the binary complex CDK2-DFP was solved by molecular replacement and refined to Rfactor = 20.3% and the structure ofCDK2-Roscovitine was refined to Rfactor = 18.0 %. The deschloro-flavopiridol(DFP) is a flavone with a novel structure, compared to that of polyhydroxylated flavones. Previous studies have shown that flavopiridol, a flavonoid, can inhibit growth of breast and lung carcinoma cell lines. The Roscovitine is an adenine derivative and a potent CDK2 inhibitor. The two inhibitors are competitive inhibitors for ATP binding to CDK2 and bind to the ATP binding pocket ofCDK2. The comparison of the three-dimensional structures of CDK2-DFP and CDK2-Roscovitine with the CDK2-ATP shows that the hydrophobic adenine-binding pocket has a surprising ability to accommodate molecular structures that are different from ATP.

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Fischer, Luca [Verfasser], and Martin [Akademischer Betreuer] Dreyling. "Zielgerichtete Therapien beim Mantelzelllymphom : Der neue CDK4/6-Inhibitor Abemaciclib in Mono- und Kombinationstherapie / Luca Fischer ; Betreuer: Martin Dreyling." München : Universitätsbibliothek der Ludwig-Maximilians-Universität, 2019. http://d-nb.info/1190033135/34.

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Herlan, Stephan [Verfasser], and Robert [Akademischer Betreuer] Weissert. "Behandlung mit CDK5 Inhibitor bei der Myelin Oligodendrozyten Glykoprotein (MOG) induzierten experimentellen autoimmunen Encephalomyelitis (EAE) / Stephan Herlan ; Betreuer: Robert Weissert." Tübingen : Universitätsbibliothek Tübingen, 2011. http://d-nb.info/1161734597/34.

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Alshehri, Abdulrahman. "IMPACT OF CORROSION INHIBITOR BLENDED ORTHOPHOSPHATE ON WATER QUALITY IN WATER DISTRIBUTION SYSTEMS." Doctoral diss., University of Central Florida, 2008. http://digital.library.ucf.edu/cdm/ref/collection/ETD/id/3248.

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Abstract:

The impact of blended orthophosphate (BOP) inhibitor addition on the corrosion of iron, copper, and lead in drinking water distribution systems was studied under changing water quality environment. Release of iron, copper, and lead were monitored at varying inhibitor doses and changing blends of source waters (groundwater, surface water, and desalinated water). Solid corrosion products on pipe surfaces under BOP treatment were evaluated with surface characterization techniques. Performance of the BOP inhibitor was compared to other corrosion control strategies. Iron scales for iron and galvanized steel coupons incubated in different blended waters in the presence of BOP inhibitor were analyzed by X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) for surface composition. Identified iron corrosion products were ferric oxide (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), and hydrated ferric oxide (FeOOH), in addition to ferric phosphate (FePO4) on coupons exposed to BOP inhibitor. Variations of water quality did not significantly affect the distribution of solid iron forms on surface films. Thermodynamic modeling indicated siderite (FeCO3) was the controlling solid phase of iron release. XPS indicated addition of BOP inhibitor produced a solid phosphate film in the iron scale which could inhibit iron release. Impact of BOP, orthophosphate, and pH adjustment on iron release in a distribution system was examined. Iron release was sensitive to water quality variations (alkalinity and chloride) associated with source and blends of finished water. Finished waters with high alkalinity content (between 149 and 164 mg/L as CaCO3) consistently mitigated iron release regardless of inhibitor use. Dissolved iron constituted about 10% of total iron release. Empirical models were developed that related water quality, inhibitor type and dose to iron release. The BOP inhibitor minimized total iron release followed closely by increasing pH (between 7.9 and 8.1), while orthophosphate dose did not affect iron release. Temperature (ranged from 21.2 to 25.3) had limited influence on iron release with BOP treatment. Monitoring copper release showed that dissolved copper was the dominant form in the effluent, at about 88%. BOP inhibitor doses of 0.5 to 2.0 mg/L proved beneficial in controlling copper concentrations to an average of below 0.5 mg/L. Control of copper release improved with increasing BOP dose, despite changes in alkalinity. Elevation of pH by 0.3 unit beyond pHs (between 7.9 and 8.1) resulted in noticeable decrease in copper concentrations of about 30%, but was more sensitive to higher alkalinity (146 to 151 mg/L as CaCO3) than BOP treatment. Developed empirical models confirmed the importance of BOP inhibitor dose, pH increase, and alkalinity content on copper release. Statistical comparison of the corrosion control strategies proved the advantage of BOP inhibitor, at all doses, over pH elevation in controlling copper release. The BOP inhibitor mitigated lead release below action level, and consistently outperformed pH elevation, in all water quality conditions. XPS analysis identified lead dioxide (PbO2), lead oxide (PbO), cerussite (PbCO3), and hydrocerussite (Pb3(CO3)2(OH)2) as the corrosion products in the scale of lead/tin coupons exposed to BOP inhibitor. XPS and Scanning Electron Microscopy (SEM) analysis suggested cerussite or hydrocerussite is the controlling solid phase of lead release. Thermodynamic models for cerussite and hydrocerussite grossly over predicted actual concentrations. Solubility and equilibrium relationships suggested the possibility of a lead orthophosphate solid that would describe the effectiveness of BOP inhibitor, although no lead-phosphate solid was detected by surface analysis. BOP inhibitor appeared to have mitigated lead release by forming a surface film between lead scale and the bulk water.
Ph.D.
Department of Civil and Environmental Engineering
Engineering and Computer Science
Environmental Engineering PhD

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Briant, Rémi. "Développement de nouvelles séries d’inhibiteurs hétérocycliques des protéines kinases : synthèse, relations structure-activité et optimisation de leur sélectivité au sein du groupe CMGC." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10256.

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Abstract:

Depuis la mise sur le marché de l'imatinib (ou Gleevec®), les protéines kinases sont devenues des cibles thérapeutiques privilégiées dans le traitement de multiples pathologies. Parmi les huit groupes de protéines kinases, le groupe CMGC contient 61 kinases sérine-thréonine, dont les CDKs (cyclin-dependent kinases), les GSK3 (glycogen synthase kinase 3), les CLKs (Cdc2-like kinases) ou encore les DYRKs (dual specificity,tyrosine phosphorylation-regulated kinases). Néanmoins, l'un des défis majeurs dans le développement d'inhibiteurs de kinases reste la sélectivité vis-à-vis des autres protéines kinases car la majorité de ces composés se place dans la poche ATP, site commun à toutes ces protéines. L'objectif de notre équipe est de synthétiser de nouveaux inhibiteurs sélectifs des protéines kinases du groupe CMGC. Dans cette présentation, nous décrirons la synthèse, l'évaluation des relations structure-activité et l'optimisation de la sélectivité de trois séries d'inhibiteurs hétérocycliques. A partir de l'inhibiteur N-&-N1 (GP0210) développé dans notre laboratoire et actuellement en phase préclinique, la synthèse et l'évaluation biologique d'une nouvelle chimiothèque de pyrazolo[1,5-a]triazines ont permis d'identifier deux séries de composés responsables de l'inhibition d'une part de CDKs et d'autre part de GSK3. Sur la base du composé AT7519, inhibiteur de CDKs et GSK3 actuellement en phase clinique en oncologie, nous avons découvert de nouveaux pyrazole-3-carboxamides, inhibiteurs sélectifs de GSK3 avec de nouvelles indications thérapeutiques. Enfin, nous avons préparé des dérivés de la famille des mériolines, inhibiteurs non sélectifs de protéines kinases, présentant des activités d'inhibition nanomolaires sur les kinases CLKs et une sélectivité vis-à-vis des autres protéines kinases du groupe CMGC, en particulier les DYRKs. Ce dernier résultat n'avait jamais été observé jusqu'à ce jour
Since the approval of imatinib (or Gleevec®), protein kinases have become major targets for the treatment of several pathologies (cancer, neurodegenerative diseases,…). Among the eight existing groups of protein kinases, the CMGC group consists of 61 serine-threonine kinases classified as CDKs (cyclin-dependent kinases), GSK3 (glycogen synthase kinases), CLKs (Cdc2-like kinases), DYRKs (dual specificity, tyrosine phosphorylationregulated kinases) or other sub-families. Nevertheless a major challenge remains concerning the development of kinase-modulating small molecules: the selectivity of these new inhibitors, which generally bind in the ATPbinding pocket, a common site for all protein kinases. Our team aims at synthesizing original and selective inhibitors of CMGC kinases. In this presentation, we are introducing the synthesis, the evaluation of the structure-activity relationships and the optimization of the selectivity of three series of heterocyclic inhibitors, targeting CMGC protein kinases. Based on N-&-N1 (GP0210), an inhibitor developed in the laboratory and currently in preclinical trials, the synthesis and the biological evaluation of a library of pyrazolo[1,5-a]triazines led to the identification of two series of compounds which inhibit CDK on the one hand and GSK3 on the other hand. From AT7519, a CDK and GSK3 inhibitor currently in phase II clinical trials in oncology, we synthesized new pyrazole-3-carboxamides, which are selective GSK3 inhibitors and may have different therapeutical applications. Finally we prepared derivatives of meriolines, CDK inhibitors that have been previously developed in our laboratory. These new compounds inhibit CLKs on the nanomolar scale and are selective against other CMGC kinases, especially against DYRKs. This last result has never been obtained so far

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Fan, Rong. "DESIGN, SYNTHESIS, AND EVALUATION OF 5-LIPOXYGENASE INHIBITOR PRODRUGS FOR ALZHEIMER’S DISEASE." Diss., Temple University Libraries, 2016. http://cdm16002.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p245801coll10/id/408778.

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Abstract:

Pharmaceutical Sciences
Ph.D.
Pharmacologic blockade of 5-Lipoxygenase (5-LO) through its inhibitor, zileuton (Zyflo®), has been shown to reduce both gamma secretase-catalyzed misprocessing of amyloid precursor protein and over-phosphorylation of tau protein (two hallmarks of Alzheimer’s disease (AD)) in transgenic mice (3xTg, Tg2576). However, zileuton suffers from low potency, liver toxicity, gastrointestinal side effects, and a suboptimal metabolism profile that hamper its development as a viable disease-modifying treatment for AD patients, who are usually older. Prodrugs of zileuton that deliver therapeutic concentrations of the parent molecule to the brain at low plasma concentrations could overcome these problems. In addition, other 5-LO inhibitors (ABT-761, BWA4C) with similar structure but greater potency might also be amenable to facilitate the discovery of the best prodrug for AD. A prodrug is a biologically inactive compound that is metabolized in the target tissue to release the parent drug. Prodrug strategies for Central Nervous System (CNS) delivery include masking polar groups with lipophilic moieties that promote brain penetration, Chemical Delivery Systems (CDS) that trap prodrugs in the brain and incorporating brain nutrients which engage Blood Brain Barrier (BBB) nutrient transporters. We have pursued all three strategies to enhance CNS delivery of the prototype hydroxyurea 5-LO inhibitor analog zileuton. To accomplish this task we synthesized and characterized 48 5-LO prodrugs for zileuton that falls into all three prodrug categories, and several lipophilic and CDS prodrugs for the other two 5-LO inhibitors (22 for ABT-761 and 22 for BWA4C,). The prodrugs were tested in a battery of in vitro assays that included solubility, plasma/simulated gastrointestinal fluid/microsomal stability, cell toxicity, and 5-LO inhibition assays. The promising compounds then went to the second tier of screening by equilibrium dialysis with plasma/brain homogenate/microsomes, and in vivo pilot pharmacokinetics study and full pharmacokinetics studies. As a consequence of this work, we identified six zileuton prodrugs (RF14, RF15, RF75, RF77, RF87, and RF88) with reasonable solubility, stability, safety, protein/lipid binding, and no 5-LO inhibitory activities and advanced them to the in vivo pilot pharmacokinetics studies. The most lipophilic prodrug RF58 was also tested in vivo as a comparator to RF14 and RF15 despite its fast metabolism in plasma. However, none of them demonstrated better CNS delivery of parent drug compared to administration of the parent itself. For the lipophilic prodrugs, two carbamate prodrugs (the racemic mixture of RF14 and RF15, RF58) were tested in the in vivo pilot study. The racemic mixture of RF14 and RF15 (RF14/15) with slightly increased lipophilicity (CLogP = 2.81 compared to 2.48 of zileuton) didn’t demonstrate a better brain penetration (Brain/Plasma = 0.06 in RF14/RF15 compared to 0.5 for zileuton). In addition, the carbamate linker was relatively stable in the brain, which resulted in a low zileuton brain-to-plasma ratio (0.03). The very lipophilic RF58 (CLogP = 6.51) demonstrated a large brain-to-plasma ratio (Brain/Plasma = 21.7), however, it suffered from rapid metabolism and extremely slow conversion to zileuton. The conclusions from this category of prodrug were that an increase in CLogP could increase the brain penetration, but the carbamate linker was too stable in the brain to ensure reasonable conversion to zileuton. RF14/15 had less brain penetration possibly because its rotatable bonds were doubled compared with zileuton (rotatable bond = 3). The large increase of entropy offseted the small increase of CLogP. For the CDS prodrugs, distal ester prodrugs were unstable in the in vitro screening, while two distal amide prodrugs with trigonelline and dimethoxy-dihydroquinoline promoieties RF75 and RF77, respectively, showed reasonable in vitro data and advanced to pilot in vivo pharmacokinetics studies. Both of them demonstrated a better zileuton brain-to-plasma ratio (0.726 for RF75, 1.98 for RF77 compared to zileuton 0.5), which indicated a CNS-targeted effect. However, RF75 suffered from rapid peripheral elimination and RF77 suffered from low brain penetration (Brain/Plasma = 0.008), which led to a very low zileuton concentration in the brain and thus both prodrugs did not advance to full pharmacokinetics study. The low level of RF75 was probably due to its fast oxidization to the charged pyridinium intermediate which then suffered from rapid elimination. Similarly, a rapid oxidization would also cause RF77 to show low brain penetration (although p-glycoprotein efflux cannot be ruled out since it was not measured). The conclusions from this approach are that CDS is a good CNS targeted delivery system for zileuton and the distal amide linker is tolerable in this system although the brain conversion (approximately 10%) is slower than the plasma conversion (approximately 30%). The dihydroquinoline CDS system was more stable than the trigonelline CDS system. The low brain penetration of dihydroquinoline system should be investigated and additional substituted dihydrquinoline CDS analogs should be synthesized to continue this investigation. For the transporter-mediated prodrugs, esters were not stable while one glucose prodrugs RF87 with a glycosidic bond and one lysine prodrugs RF88 with carbamate bond were advanced to in vivo pilot pharmacokinetics study. Similar with RF75, although RF87 demonstrated better zileuton brain-to-plasma ratio (0.79), it suffered from rapid peripheral metabolism that prevented its further development. RF88 demonstrated limited brain penetration (Brain/Plasma = 0.013) which indicates either that RF88 was a weak substrate for LAT1 or that this prodrug was more a LAT1 inhibitor than a substrate. However, encouraged by its high plasma concentration at 30 min, it was possible that at a later time the brain concentration of zileuton could be higher. So the full pharmacokinetics studies were performed. However, this prodrug did not provide better zileuton exposure than zileuton itself throughout a 6 hour time period. Although the current prodrugs did not provide better brain zileuton exposure compared to administering the parent drug itself, the project could be further investigated with the parent drugs ABT-761 and BWA4C. In addition, analogs that are less stable in plasma than the ones advanced in the screening triage, CDS promoieties with different substitution patterns to modulate oxidative potential; and transporter-mediated promoieties containing different amino acids and sugars could be further investigated to pursue the discovery of better prodrugs of 5-LO inhibitors for Alzheimer’s disease. The key to success in future efforts will be the identification of a reliable in vitro screening assay to measure the ability of the prodrugs to be converted to parent drug in the brain.
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Beziaud, Laurent. "Impact des inhibiteurs de la voie mTOR sur la réponse immunitaire T anti-tumorale." Thesis, Besançon, 2015. http://www.theses.fr/2015BESA3002.

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Abstract:

La voie de signalisation mTOR (mammalian Target Of Rapamycin) joue un rôle central dans la croissance cellulaire, le métabolisme, et l'homéostasie des lymphocytes T (LT). Lors de la transplantation d'organes, l'administration de rapamycine, un inhibiteur de mTOR (mTORi), bloque l'activation des LT et promeut la polarisation des lymphocytes T CD4 régulateur (Treg). En cancérologie, des mTORi sont utilisés pour leur action inhibitrice sur la prolifération et l'angiogenèse tumorales. Cependant l'immunosuppression via l'induction de Treg nécessaire à la prévention du rejet de greffe pourrait être délétère pour la réponse anti-tumorale. Notre hypothèse est que l'efficacité clinique des mTORi serait également dépendante de la modulation de l'immunité adaptative T induite par ces traitements chez les patients atteints de cancer.Au cours de cette thèse, nous avons abordé cette question immunologique dans une cohorte prospective de patients atteints de cancer rénal métastatique (mRCC) traités par évérolimus. L'analyse du taux de Treg et de la réponse spontanée T CD4 Thl anti-tumorale (anti-télomérase TERT) par Elispot-IFN-y a été effectuée au moment de l'inclusion des patients et tous les deux mois après le début du traitement. Nous avons observé chez la majorité des patients une augmentation du taux de Treg après traitement par évérolimus. Ces Treg expriment Hélios, suggérant un phénotype Treg naturel. La fréquence et la qualité de la réponse Thl anti-TERT sont également augmentées suite au traitement. Nous avons montré que conjointement ces deux paramètres immunologiques corrèlent avec l'efficacité clinique du traitement. Les patients présentant précocement une diminution des Treg associée à une augmentation des Thl anti-TERT ont une meilleure survie par rapport aux patients dont les paramètres immunitaires ne variaient pas, ou variaient dans une même direction (13,2 mois vs 8 et 4 mois). De plus, au moment de la progression la plupart des patients perdaient leur réponse Thl anti-TERT, et cet effet était associé à une augmentation des Treg. Les Treg traités par mTORi in vitro inhibent plus fortement la prolifération de LT allogéniques, par un mécanisme contact dépendant. Par l'utilisation d'anticorps monoclonaux déplétant les LT chez la souris et par l'utilisation de souris DEREG, nous avons montré que la présence de Treg in vivo altère l'efficacité anti-tumorale des mTORi, par un mécanisme impliquant l'inhibition des réponses T CD8 anti-tumorales. En conséquence, l'efficacité des mTORi a pu être augmentée par sa combinaison avec des agents bloquant les Treg. En addition, l'administration de temsirolimus améliore l'efficacité anti-tumorale d'un vaccin thérapeutique, en favorisant la différenciation des LT CD8 anti-tumoraux centraux mémoires (CD62L+CD127+) et précurseurs mémoires (CD127+KLRGl'°) induits par la vaccination.En conclusion, ces études ont montré pour la première fois le rôle de l'immunité T anti-tumorale sur l'efficacité clinique des mTORi et soulignent ainsi l'intérêt potentiel de combiner les mTORi avec des immunothérapies anti-tumorales
The mammalian Target of Rapamycin (mTOR) pathway plays a central role in the regulation of cell growth andmetabolism, and is involved in oncogenesis. Everolimus and temsirolimus are two mTOR inhibitors (mTORi) approvedfor renal and breast carcinoma treatments. However, accumulating evidence highlights a central role for mTOR pathwayin T cell immunity. We showed that 21 out of 23 metastatic renal cell carcinoma patients under everolimus treatmenthad an increase of Tregs atter everolimus treatment. Paradoxically, strong antitumor Th 1 responses were detected andthen greatly decreased at the time of disease progression when high expansion of Tregs occurred. Furthermore, weidentified three immune groups based on the early modulation of both Treg and anti-tumor Thl cells and found thatpatients with {low Tregs plus high anti-tumor Thl cells} showed the best survival. In vitro, mTORi-exposed Tregs highlysuppressed T cell proliferation and Thl-associated cytokines production. We showed in vivo that T cells depletiondifferentially modulated the antitumor efficacy of mTORi. Although anti-mTOR effect was loss in B16-OVA-bearingmice lacking CD8 T cells, CD4 T depletion increased mTORi efficacy. The studies conducted in mice demonstratedthat the presence of Tregs in vivo altered the responses to mTORi via a mechanism involving the inhibition of antitumorCD8 T cell responses. Finally the efficacy of mTORi was improved by combination with Tregs depleting agents andvaccines. Altogether, our results describe for the first time a dual impact of host adaptive antitumor T cell immunity onthe clinical effectiveness of mTQRi and prompt their association with immunotherapies

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Gamble, Joanne. "Targeted expression of plasminogen activator inhibitor(PAI)-1 to the stomach inhibits gut-brain signalling by the satiety hormone cholecystokinin (CCK)." Thesis, University of Liverpool, 2013. http://livrepository.liverpool.ac.uk/17373/.

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Abstract:

Energy homeostasis is a tightly regulated system that is vital for survival involving anorectic and orexigenic signals. Obesity is a maladaptive response where the balance becomes disrupted. Obesity is one of the most concerning health problems of our time. It is no longer considered a consequence of a western lifestyle, with more developing countries now reporting an increased incidence of obesity and associated illnesses. While obesity itself can be debilitating and decrease quality of life, it is the associated comorbidities that are the main cause for concern; including type two diabetes, cancer and thrombo-occlusive diseases. One of the molecules thought to be responsible for occlusive events is plasminogen activator inhibitor (PAI)-1. This inhibitor of the plasminogen system is also reported to be up to 5 fold higher in obese subjects in plasma, and similar to leptin, is released from adipose tissue. PAI-1 is considered to play a protective role in circumstances of gastric mucosal attack, thus a transgenic mouse (PAI-1HKβ) was generated, with targeted expression of PAI-1 to the gastric parietal cells, to study this. However, an unexpected phenotype emerged, most notably hyperphagia and increased body weight, which formed the basis of these present studies. The gut-brain axis is a major and well-studied regulator of energy homeostasis and this was the focus of this project. The PAI-1HKβ mice when compared to wild-type had decreased brain stem responses to the satiety hormone, Cholecystokinin (CCK). Brainstem responses were also attenuated in wild types pre-treated with exogenous PAI-1. Furthermore, it was shown that the urokinase plasminogen activator (uPA) receptor by which PAI-1 binds, was required to influence the observed decrease in brainstem responses. CCK also has other physiological functions in the role of energy homeostasis, including gastric emptying. While delayed gastric emptying was observed following a protein rich liquid test meal in C57BL/6 mice, PAI-1HKβ mice had a blunted response. Blockade of the CCK1 receptor in C57BL/6 mice also attenuated the delay in gastric emptying. Moreover, exogenous PAI-1 attenuated CCK-mediated inhibition of gastric emptying. The PAI-1HKβ mice had an attenuated inhibition of gastric emptying of a non-nutrient containing liquid test meal in response to CCK. Treatment with gastrin was shown to increase plasma PAI-1 and attenuated delayed gastric emptying in C57BL/6 mice. Food intake is stimulated by orexigens, most notably ghrelin, working via appetite-stimulating neurons in the arcuate nucleus. While ghrelin stimulated feeding in fed ad libitum C57BL/6 mice, PAI-1 increased feeding in previously fasted C57BL/6 mice only. This response to ghrelin and PAI-1 was also replicated in PAI-1 -/- mice, suggesting PAI-1 is not required for the orexigenic effect of ghrelin. Moreover, intrapertoneal (ip.) administered ghrelin increased fos expression in arcuate neurons of both C57BL/6 and PAI-1 -/- mice, whereas ip. PAI-1 did not. Weight loss in the PAI-1HKβ mice appeared to reverse the insensitivity to CCK in terms of gastric emptying. PAI-1HKβ mice were also found to be insensitive to other gut-derived satiety hormones, suggesting gastric PAI-1 is an anti-satiety factor. However, mice null for wild-type gastric PAI-1 responded normally to CCK prior to feeding, indicating that wild type is necessary for CCK insensitivity in the PAI-1HKβ mice. The current findings demonstrate that PAI-1 plays a role in the control of food intake. PAI-1 is an example of a novel anti-satiety factor that can modulate gut-brain signalling via the vagus nerve in order to preserve nutrient intake. This work provides a platform for future investigations into novel pathways implicated in the development and treatment of obesity.

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Köhler, Lena. "Radiotracer für die molekulare Bildgebung: Radiomarkierung von Inhibitoren der CDK4/6 mit den Radionukliden Iod-124 und Fluor-18." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2010. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-38369.

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Abstract:

Krebserkrankungen stellen in Deutschland die zweithäufigste Todesursache dar und die Anzahl der Neuerkrankungen nimmt stetig zu. Frühzeitige Diagnosen und Therapiemöglichkeiten sind daher dringend erforderlich. Cyklinabhängige Proteinkinasen (Cdk) spielen eine entscheidende Rolle bei der Regulation des Zellzyklus. Viele Tumore zeigen eine deregulierte Cdk4‑Aktivität und/oder ‑Expression. Insgesamt zeigen ca. 80% aller Tumore eine Fehlregulation der für den Zellzyklus zentralen Cdk4/CykD1/INK4/pRb/E2F Signalkaskade. Somit besitzen Cdks ein enormes therapeutisches Potential im Kampf gegen Krebs. Die spezifische Inhibierung der Cdks verhindert die Zellproliferation und damit das Tumorwachstum. In den letzten Jahren wurden verschiedenste Strukturklassen vorgestellt, die als Cdk4-Inhibitor wirken. Im Rahmen der Promotion sollen die Möglichkeiten einer funktionellen Tumordiagnose mittels cyklinabhängiger Kinasen untersucht werden. Die Entwicklung von radioaktiv markierten Inhibitoren der Cdk4/6 als Radiotracer und ihre radiopharmakologische Charakterisierung stellt dabei einen neuen Ansatz dar. Um die Rolle der Cdk4/6 im Zellzyklus von gesunden und deregulierten (z.B. Tumor-) Zellen aufzuklären, sollten mit Iod-124 und Fluor-18 markierte Inhibitoren eingesetzt werden, die hochselektiv diese Cdks blockieren. Zunächst wurden verschiedene Inhibitoren der Cdk4/6 und deren Vorstufen für die Radiomarkierung dargestellt. Die bereits aus den Vorarbeiten von VanderWel et al., 2005 und Toogood et al., 2001 bekannten Syntheserouten mussten dazu optimiert werden und für neue Verbindungen, wie die fluorethylierten Substanzen, wurden neue Reaktionswege gefunden. Die dargestellten Referenzverbindungen CKIA-E wurden anschließend mittels Durchflusszytometrie an den Zelllinien HT-29 und FaDu auf ihre inhibitorischen Wirkung untersucht. Die Untersuchungen der Verbindungen CKIA/B/E zeigte, dass ein Zellzyklusarrest unter Einwirkung der Inhibitoren erreichbar ist. Die weiteren Untersuchungen zur Radiomarkierbarkeit sowie die radiopharmakologische Evaluation sollten daher an den Verbindungen CKIA, CKIB und CKIE stattfinden. Die Darstellung der Verbindungen [124I]CKIA und [124I]CKIB erfolgte in zwei Schritten über die elektrophile Substitution durch regioselektive Destannylierung mit anschließender Entschützung der Seitenkette. Die Darstellung der fluorethylierten Verbindung erfolgte ebenfalls über eine Zweischrittsynthese beginnend mit der Synthese der prosthetischen Gruppe [18F]BFE aus der Tosylmarkierungsvorstufe. Die zur Markierung des sekundären Amins zur Auswahl stehenden prosthetischen Gruppen [18F]Fluorethyltosylat ([18F]FETos) und [18F]Bromfluorethan ([18F]BFE) wurden auf ihre Eignung untersucht, ebenso wie die Auswahl einer geeigneten Markierungsvorstufe für die Darstellung der prosthetischen Gruppe. Die optimierten Syntheserouten ermöglichten die Isolierung von ausreichenden Mengen an Produktaktivität für die radiopharmakologischen Untersuchungen. Es fanden, neben der Bestimmung der spezifischen Aktivität und der Lipophilie der Verbindungen, Zellaufnahmeuntersuchungen und Bestimmungen zur Stabilität der Verbindungen in vitro, ex vivo und in vivo statt. Die radioiodierten Verbindungen konnten des Weiteren zur Untersuchungen der Bioverteilung in normalen männlichen Wistar-Ratten eingesetzt werden. Für alle drei Verbindungen konnte eine sehr hohe in vitro-Stabilität festgestellt werden. Die Zellaufnahmeuntersuchungen zeigten vor allem für die Verbindungen [124I]CKIA und [124I]CKIB eine beträchtliche Zellaufnahme von über 1000% ID/mg Protein nach 2 h. Die Zellaufnahme der Verbindung CKIE ist geringer, sollte allerdings für eine in vivo-Anwendung ausreichend sein. Die Untersuchung der in vivo‑Stabilität der Verbindungen [124I]CKIA, [124I]CKIB und [18F]CKIE im Blut von Wistar Ratten ergab allerdings, dass alle Verbindungen schnell metabolisiert werden. Die Untersuchung der Bioverteilung der radioiodierten Verbindungen belegen eine in vivo Radiodeiodierung sowie eine hohe hepatobliliäre Auscheidungsrate. Im Hinblick auf eine Anwendung als Radiotracer konnten im Rahmen dieser Arbeit neue Erkenntnisse gewonnen werden. Die dargestellten Inhibitoren sind in der Lage am Zellmodell den Zellzyklusarrest in der G1-Phase zu induzieren. Eine Radiomarkierung der ausgewählten Strukturen liefert das Produkt mit reproduzierbarer Ausbeute in hoher radiochemischer Reinheit und ausreichender spezifischer Aktivität, allerdings ist eine Herstellung der fluorethylierten Verbindung unter GMP-Bedingungen nur schwer realisierbar. Die radiomarkierten Verbindungen zeigen eine hohe in vitro-Stabilität und werden energieabhängig in die Zelle aufgenommen. Anhand der Stabilitätsuntersuchungen in vivo wurde gezeigt, dass alle drei Verbindungen in vivo instabil sind und sehr schnell hepatobiliär eliminiert.

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Samba, Louaka Ascel Régis. "Détermination de la voie de signalisation cellulaire eucaryote détournée par la protéine bactérienne Cif." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/614/.

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Abstract:

Cif est une protéine produite par certaines souches d'Escherichia coli entéropathogènes (EPEC). Ces bactéries disposent d'un arsenal d'effecteurs qui sont injectés dans la cellule hôte par une seringue moléculaire (le système de sécrétion de type III). Cif est l'un de ces effecteurs qui appartient à la famille des cyclomodulines. Cette dernière est composée de molécules bactériennes capables de moduler le cycle cellulaire des cellules eucaryotes. Dans les cellules épithéliales, Cif provoque un arrêt du cycle cellulaire (effet cytostatique) à la transition G2/M qui est associé à l'accumulation de la forme inactive de CDK1, inducteur universel de mitose. Cet effet est à l'origine de l'appellation Cif, Cycle inhibiting factor. J'ai démontré que l'effet cytostatique n'est pas uniquement la conséquence d'un arrêt des cellules à la transition G2/M. En effet, suivant la phase du cycle cellulaire lors de l'infection des cellules avec une EPEC qui exprime Cif, la translocation de Cif peut provoquer un arrêt en G1/S ou en G2/M. Ces arrêts sont associés à la stabilisation de protéines p21waf1 et p27kip1, qui régulent les complexes CDK/cyclines responsables des transitions des phases G1/S et G2/M du cycle cellulaire. Nous avons récemment démontré que des homologues fonctionnels de Cif étaient présents dans d'autres bactéries tels que Burkholderia pseudomallei, Yersinia pseudotuberculosis, Photorhabdus asymbiotica (pathogènes humains) et Photorhabdus luminescens (symbiote d'un nematode pathogène d'insecte). Ces protéines, qui partagent une structure commune et un même site catalytique, appartiennent à la superfamille des cystéine protéases et acétyl transférases. Même si le lien entre cette activité enzymatique et l'arrêt du cycle cellulaire reste à découvrir, on peut néanmoins définir Cif comme une nouvelle famille de protéines partagée par des souches phylogénétiquement très éloignées, pathogènes d'organismes variés, d'insectes comme de mammifères. .
The cycle inhibiting factor (Cif) belongs to a family of bacterial toxins, the cyclomodulins, that deregulate the host cell cycle. Upon injection into the host cell by pathogenic Escherichia coli, Cif inhibits G2/M transition via sustained inhibition of the mitosis inducer CDK1. I show that Cif induces not only G2 but also G1 cell cycle arrest depending on the stage of cells in the cell cycle during the infection. Those arrests were associated with stabilization of the cyclin-dependent kinase (CDK) inhibitors p21waf1 and p27kip1. CDKs complexes promote of the cell cycle transitions at both G1/S and G2/M. We recently demonstrated that functional Cif homologs are present in human pathogenic bacterial strains such as Burkholderia pseudomallei, Yersinia pseudotuberculosis, Photorhabdus asymbiotica and in symbiotic (for nematode) pathogenic (for insect) bacteria Photorhabdus luminescens. Those proteins, that share similar structures and catalytic sites, belong to the superfamily of enzymes including cystein proteases and acetyltransferases. Although the link between the activity and the cell cycle arrest remain to established, Cif proteins form a growing family of cyclomodulins that interact with very distinct hosts including insects, nematodes and humans. .

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SADAT, SOWTI COMBADIERE BEHAZINE. "Controle des reponses cytotoxiques par les lymphocytes cd8+cd57+ au cours de l'infection par le vih et apres transplanttion de moelle osseuse / caracterisation d'un facteur soluble inhibiteur (icf)." Paris 7, 1993. http://www.theses.fr/1993PA077357.

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Abstract:

L'infection par le vih induit une reponse cytotoxique specifique d'antigene intense mais incapable de proteger les patients infectes par le vih. Nous avons contribue a l'etude de ce probleme en decrivant une nouvelle propriete des lymphocytes t cd8+ coexprimant le marqueur cd57. En effet, les cellules cd8+cd57+ augmentees chez les patients infectes par le vih et apres transplantation de moelle osseuse, sont spontanement capables d'inhiber la phase effectrice des activites cytotoxiques mediees par les ctl specifiques d'antigenes, les cellules nk et lak. De plus, les cellules cd8+cd57+ exercent leur activite inhibitrice par l'intermediaire d'une glycoproteine soluble inhibitrice (icf inhibitor of cytotoxic functions), different des cytokines telles que le tgfb, le tnfa et b, l'ifng ou les pge2. Les caracteristiques physicochimiques de l'icf ont permis de mettre au point une methode de purification en vue du sequencage de l'extremite nh2-terminale de l'icf. En effet, l'activite inhibitrice de l'icf est sensible a la pronase e, mais resistante a la trypsine et a la chaleur. Son affinite pour la concanavalin a, suggere l'existence d'une ou des proteines glycosylees de poids moleculaire de 20 et 30 kdaltons. De plus, l'interferon gamma et l'interleukine-4 sont capables d'induire une levee d'activite inhibitrice de l'icf de maniere a restaurer l'activite cytotoxique des cellules lak, nk et ctl. Ces derniers resultats suggerent un role probable de l'icf dans le reseau de cytokines. Ces cellules ainsi que les molecules inhibitrices relarguees semblent jouer un role important dans le controle des reponses immunitaires apres l'infection par le vih et transplantation de moelle osseuse.

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Shek, Ho-ping, and 石浩平. "Serine peptidase inhibitor, Kazal type 1 (SPINK1) as a novel effector of cadherin-17 (CDH 17)/beta-catenin axis in hepatocellular carcinoma." Thesis, The University of Hong Kong (Pokfulam, Hong Kong), 2013. http://hdl.handle.net/10722/197500.

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Abstract:

Liver cancer is the fifth most commonly diagnosed and the second most lethal malignancies worldwide, in which hepatocellular carcinoma (HCC) represents the majority subtype. High mortality rate of HCC is due to lack of effective treatments and early detection methods. Activation of cadherin-17 (CDH17)/β-catenin axis is found by our team in HCC and targeting components of this axis associated with anti-tumorigenesis. With limited knowledge on this axis in HCC, I plan to study molecules related to this axis as a way to uncover the cellular mechanism of this axis in liver tumorigenesis. Gene profiling data was re-analyzed to search for CDH17-associated genes in HCC clinical samples. The patient cohort was segregated into CDH17-high and CDH17-low group according to tumor/adjacent non-tumor expression ratio of CDH17. Serine peptidase inhibitor, Kazal type 1 (SPINK1) was found highly expressed in CDH17-high cases and its over-expression accounted for 73 % of total studied cases. Gene manipulation and inhibitor study in HCC cell lines suggested SPINK1 as a downstream molecule of CDH17/β-catenin axis in HCC. Further in silico analysis predicted potential binding sites of two transcriptional factors downstream of CDH17/β-catenin axis, lymphoid enhancer-binding factor 1 (LEF1) and T-cell factor 7 (TCF7), on SPINK1 promoter. Deletion or mutation of their binding sites on SPINK1 promoter suppressed the transcription of SPINK1 gene, while transient suppression of these two transcriptional factors resulted in reduction of SPINK1 level. As the direct link between SPINK1 and CDH17/β-catenin axis was confirmed, SPINK1 was hypothesized to possess tumorigenic properties like its upstream molecule CDH17. Suppression of SPINK1 using RNA interference in PLC and MHCC97-H HCC cells hampered growth, migration and colony formation abilities of suppressed cells. These phenotypic alterations accompanied with an inactivation of tumorigenic c-Raf/MEK/ERK pathway. These findings demonstrate the tumorigenic properties of SPINK1 in HCC. Next, the therapeutic potential of targeting SPINK1 in HCC was tested by using purified monoclonal antibody raised against recombinant SPINK1 protein (C4). C4 was capable in suppressing SPINK1 level based on results of immunocytochemisty, enzyme-linked immunosorbent assay and immunoneutralization. Treatment of HCC cells using C4 suppressed growth, migration and colony formation ability of cells by inactivating MAPK pathway. In subcutaneous tumor xenograft study, treating tumor-bearing mice with C4 at 8 mg/kg three times weekly inhibited tumor growth by around 65 %. These findings demonstrate C4 is a potential therapeutic for counteracting liver tumorigenesis. In conclusion, I have demonstrated for the first time SPINK1 as a novel downstream molecule of CDH17/β-catenin axis involved in HCC progression via activating MAPK pathway. Targeting this molecule with its specific monoclonal antibody is a potential approach for cancer therapy.
published_or_final_version
Surgery
Doctoral
Doctor of Philosophy

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Pellegatti, Laurent. "Méthodologie en chimie hétérocyclique et application à la synthèse d'inhibiteurs de kinases." Thesis, Orléans, 2010. http://www.theses.fr/2010ORLE2046.

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Abstract:

Le cancer constitue l’une des principales causes de mortalité, et représente, de ce fait aujourd’hui un problème de santé publique majeur. Depuis quelques années, les alcaloïdes marins représentent une source d’inspiration importante pour les chimistes en vue d’obtenir de nouveaux médicaments anticancéreux. Dans cette optique, des recherches effectuées au sein de notre laboratoire ont fait état de la synthèse d’analogues de ces alcaloïdes possédant une structure tris aromatique. Nous avons développé des molécules originale analogues de ces alcaloïdes disposant d’un hétérocycle central (1,2,4-triazine et imidazo[1,2-b][1,2,4,5]tétrazine) sur lequel sont greffés deux noyaux phényles diversement substitués. L’obtention de ces composés a également été l’occasion de développer de nouvelles méthodologies de synthèse. Ainsi une nouvelle réaction de type Buchwald-Hartwig sur des méthylsulfanyl-1,2,4-triazines a pu être mise au point ainsi qu’une méthode de CH arylation palladocatalysée sur le noyau imidazo[1,2-b][1,2,4,5]tétrazine. Une partie est aussi consacrée aux réactions multicomposants de type Groebke-Blackburn. Différentes évaluations pharmacologiques ont été réalisées, notamment des tests d’inhibition sur différentes kinases et de cytotoxicité sur diverses lignées cellulaires cancéreuses humaines
Cancer, one of the leading causes of death, represents today a major public health problem. Over the last few years, marine alkaloids represent a source of inspiration for chemists in order to obtain new anticancer drugs. For this purpose, as a part of our laboratory researches, analogues of marine alkaloids were synthesized possessing a tris-aromatic structure. We developed originals analogs of these alacaloïds formed by a central heterocycle core (1,2,4-triazine et imidazo[1,2-b][1,2,4,5]tetrazine) on wich is graft two arylic moiety variously substituted. Obtaining these compounds was also an opportunity to develop news synthetic methodologies. So a new Buchwald-Hartwig reaction type based on methylsulfanyl-1,2,4-triazines has been perfect, as palladocatalyzed CH arylation pathway on imidazo[1,2-b][1,2,4,5]tetrazine. A part is devoted to Groebke-Blackburn multicomponant reaction. Various pharmacological analyses were carried out in particular with inhibition of various kinases and cytotoxicity evaluation on various human cancer cell lines

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Loubidi, Mohammed. "Synthèse et réactivité de bicycles imidazo[1,2-a]imidazoles et imidazo[1,5- a]imidazoles à visée thérapeutique." Thesis, Orléans, 2017. http://www.theses.fr/2017ORLE2037.

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Abstract:

Les bicycles imidazo-imidazoles constituent une classe de composés hétérocycliques intéressants tant sur le plan chimique que pharmaceutique. Ils jouent un rôle très important dans la synthèse et la fonctionnalisation des composés à visé thérapeutique. Dans le cadre de la recherche de nouveaux candidats inhibiteurs de kinases, nous avons développé une voie de synthèse des imidazo[1,2-a]imidazoles mono- et bifonctionnalisés. Par la suite, nous avons mis au point une stratégie de synthèse rapide et efficace de bicycles imidazo[1,5-a]imidazolin-2-one et imidazo[1,5-a]imidazole. En outre, nous avons développé deux stratégies de fonctionnalisation via des réactions de couplage pallado-catalysées. Finalement nous avons synthétisé le motif imidazo[1,5-a]imidazole via la réaction de Groebke-Blackburn-Bienaymé (GBB). La potentialité de cette réaction a été exploitée dans des réactions decyclisation intramoléculaire! afin de préparer une nouvelle chimiothèque de composés polyhétérocycliques azotés
The imidazo-imidazoles bicycles have received special attention among other nitrogen cycles due to their biologically interesting properties exploited in the medicine manufacturing. The imidazo-imidazole scaffold is one of the most representative nitrogen containing heterocycle, as it plays a significant role and possesses a major interest in drug synthesis and functionalization. In this work we report firstly a synthetic pathway to novel imidazo[1,2-a]imidazoles candidates for CKD inhibitors. Secondly we develop two strategies to prepareimidazo[1,5-a]imidazoles and their reactivity via pallado-catalyzed reactions. Finally, we disclose a fast and an efficient access to imidazo[1,5-a]imidazoles by using the Groebke-Blackburn-Bienaymé reaction (GBB), followed by a palladium catalysed intramolecular cyclization, affording thus new tetracyclic products with an elevated degree of molecular diversity

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Padgaonkar, Amol. "Discovery, Biological and Structural Characterization of ON108600, a Novel Kinase Inhibitor in Triple Negative Breast Cancer." Diss., Temple University Libraries, 2014. http://cdm16002.contentdm.oclc.org/cdm/ref/collection/p245801coll10/id/269327.

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Abstract:

Molecular Biology and Genetics
Ph.D.
Selective killing of tumor cells requires the identification of drug targets critical to pathways that drive or support cancer progression. Protein kinases are an important class of intracellular enzymes involved in the regulation of biochemical pathways, deregulation of these kinases has been strongly implicated in cancer progression. To identify possible oncogenic kinases to which tumor cells might be selectively addicted, we screened the ON108 series of ATP-mimetic small molecule inhibitors in various triple negative breast cancer (TNBC) and normal cell lines. This approach led us to the identification of a novel kinase inhibitor, ON108600. We first examined the in vitro and in vivo effects of ON108600. ON108600 was found to be a potent inhibitor of Casein Kinase 2 (CK2) and the Dual-Specificity-Tyrosine (Y)-Phosphorylation-Regulated-Kinase (DYRK) family of serine-threonine kinases, both of which have been implicated in cancer progression. ON108600 showed broad-spectrum anti-proliferative and cytotoxic activity in multiple TNBC cell lines whilst having little or no effect on normal cells. Treatment of cancer cells with ON108600 resulted in inhibition of downstream signaling mediated by substrates of CK2. Further, ON108600 selectively arrested cancer cells in the mitotic phase of the cell cycle and activated the caspase-signaling cascade. We next performed x-ray crystallographic studies of ON108600-CK2 to determine the structural basis of ON108600-CK2 interaction. The co-crystal structure of ON108600-CK2 revealed that ON108600 binds in the active site pocket of CK2α wherein it mimics the binding of ATP and GTP in the CK2 active site. Notably, ON108600 mimics not only the shape and electrostatics of ATP/GTP, but also their hydration patterns in the CK2 active site pocket. Structural studies further revealed that ON108600 induces a conformational change in the β4-β5 loop of the catalytic subunit, which is known to interact with the β-regulatory subunit of CK2 and is critical for substrate recognition and activation. Lastly, we examined the efficacy of ON108600 in Triple Negative Breast Cancer (TNBC) and its ability to target and eliminate chemo-resistant Tumor-Initiating Stem Cells (TI-SCs) in TNBC. Clonogenic survival and sphere forming ability of purified CD44high CD24-/low TI-SCs from MDAMB-231 and Hs578t cells was potently inhibited by ON108600 treatment. We also observed that paclitaxel-resistant MDAMB-231 cells had increased levels of the CD44high CD24-/low stem cell- like population that correlated with increased expression of kinases CK2α2, DYRK1A and DYRK1B and these cells were sensitive to ON108600 treatment. Significantly, ON108600 showed robust antitumor efficacy as a single agent in a highly aggressive orthotopic TNBC xenograft model showing ~60% tumor growth inhibition. Immunohistochemical analysis of ON108600 treated tumors showed that a significant percentage of cells were apoptotic, indicating that activation of caspase mediated apoptosis contributes to the mechanism of action of ON108600 in vivo. Taken together, our results demonstrate that ON108600 is a novel and potent inhibitor of the CK2α1, CK2α2, DYRK1A and DYRK1B kinases. ON108600 binds in the active site pocket of CK2α and mimics ATP-GTP binding. ON108600 inhibits CK2-mediated signaling; arrests cancer cells in mitosis and induces apoptotic cell death via activation of caspases. Importantly, ON108600 is able to effectively kill the CD44high CD24-/low breast-cancer stem cell like population from TNBC cells. Finally, taxol-resistant MDAMB-231 TNBC cells express high levels of CD44, CK2α2, DYRK1a and DYRK1b and are sensitive to ON108600 treatment. Our study represents the first attempt to associate protein kinase CK2, DYRK1A and DYRK1B with TNBC and TI-SCs in TNBC and identifies a novel kinase inhibitor, ON108600 which effectively kills TI-SCs and taxol-resistant cells in TNBC.
Temple University--Theses

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