Academic literature on the topic 'Métalloprotéinases – Inhibiteurs'

Les @métalloprotéinases matricielles (MMPs) sont des enzymes protéolytiques calcium et zinc dépendantes dont l'action principale est de dégrader les protéines et particulièrement celles de la matrice extracellulaire. Les MMPs jouent un rôle prépondérant dans divers processus physiologiques tels que le développement embryonnaire, la cicatrisation mais aussi pathologiques comme l'arthrite rhumatoïde et surtout le cancer. Du fait de l'intérêt grandissant pour l'inhibition des métalloprotéinases matricielles dans les thérapies anticancéreuses, le laboratoire s'est donné comme objectif de synthétiser de nouveaux inhibiteurs sélectifs. Nos recherches sont alors dirigées vers la synthèse d'analogues structuraux de l'Ilomastat®, inhibiteur puissant mais non sélectif. Trois familles de composés originaux sont développées tout en conservant leur activité et en tentant de leur conférer de meilleures sélectivité et biodisponibilité. Elles présentent des modifications structurales du squelette pseudopeptidique, pour une meilleure insertion dans les poches enzymatiques S'2, S'3, ainsi que sur le groupement fonctionnel chélatant l'ion zinc du site actif (" Zinc Binding Group "). La synthèse, l'évaluation et la sélectivité de ces différents inhibiteurs potentiels seront présentées
@Matrix metalloproteinase (MMPs) are proteolytic calcium and zinc dependent enzymes. Their principal action is to degrade proteins, mainly on the extracellular matrix. MMPs play a determining role in various physiological processes such as the embryonic development, wound healing and also in pathological ones like arthritis and especially cancer. Thus, in this ongoing interest for the inhibition of MMPs in the anti-cancer therapies, the goal of our laboratory is to synthesize new selective inhibitors. Our research is then directed towards the synthesis of structural analogues of Ilomastat®, a potent but a no selective inhibitor. Three families of original compounds are developed preserving their activity and offering a better selectivity and bioavailability. They present structural modifications of backbone pseudopeptide for a best insertion in the enzymatic pocket S'2, S'3 and new ZBG (zinc binding group) functions for higher affinity. The synthesis, the evaluation and the selectivity of these various potential inhibitors will be presented

Les héparines peuvent modifier le phénotype de fibroblaste dermique, gingivaux desmodontaux. Les polysaccharides étudiés modulent la prolifération cellulaire en fonction de leurs concentrations. Ainsi de faibles quantités d'héparine (800nM) stimulent la prolifération fibroblaste, alors que des concentrations plus élevés (supérieur à 8μM) l'inhibe. Les héparinoïdes agissent ainsi sur l'expression basale ou induite par l'interleukine 1 des métalloprotéinases matricielles sécrétées par les fibroblastes dermiques ou gingivaux. L'héparine et son fragment SR80258A inhibent, de façon dose-croissante, les sécrétions induites par la cytokine des MMP1, MMP3, TIMP1, MMP2, et du TIMP2. Les polysaccharides n'ont pas d'effets sur le niveau basal de TIMP1 et stimulent la sécrétion de la MMP2et du TIMP2 pour une concentration proche de 10μg/ml de milieu de culture. Le mode d'action des héparines pour la modulation de ces phénotypes est complexe. En effet, l'héparine agit à des niveaux très variés : liaison directes avec les constituants de la matrice extracellulaire, couplage aux membranes cellulaires, internalisation intracytoplasmique et intra-cellulaire, couplage au cytosquelette,. . . Nos futurs travaux concerneront les mécanismes de transduction qui pourraient être impliqués dans l'activité des héparines. Nos résultats démontrent que les fibroblastes gingivaux peuvent proliférer dans des conditions restrictives et que les fragments d'héparine sont capables de moduler la fonction des fibroblastes gingivaux durant la cicatrisation en influençant leur prolifération. De même les héparinoïdes, qui agissent sur la synthèse des métalloprotéases et de leurs inhibiteurs, peuvent constituer un agent pharmocologique utile pour contrôler la dégradation de la matrice qui survient lors des parodonpathies.

La dégradation protéolytique des constituants de la matrice extracellulaire par les métalloprotéinases matricielles (MMPs) joue un rôle majeur dans l'odontogénèse. Après avoir identifié la présence et le profil d'expression des gélatinases (MMP-2 et MMP-9), de la MMP-20 et des TIMP-1 et -2 dans l'incisive de rat, nous avons cherché à mieux comprendre comment les MMPs et plus particulièrement les gélatinases et la MMP-20 pouvaient agir dans les processus d'organisation et de minéralisation des matrices dentaires. L'inhibition de leur activité par un inhibiteur synthétique des MMPs à large spectre, le Marimastat, dans un modèle des germes embryonnaires de souris en culture, a pertubé les mécanismes de nucléation dans la matrice dentinaire et a provoqué des pertubations sévères de la mise en place et par conséquent de la minéralisation de l'émail. Ces importantes altérations observées au niveau structural sont associées à des modifications au niveau moléculaire. En présence de Marimastat, deux des protéines majoritaires du tissu dentaire, la sialoprotéine dentinaire (DSP) et plus particulièrement l'amélogénine s'accumulent de manière anormale dans la matrice extracellulaire. Ces pertubations se traduisent par une modification de leurs différentes formes moléculaires. Ceci démontre la nécessité de la dégradation progressive de ces constituants matriciels. Le clivage de l'amélogénine par la MMP-20 a déjà été rapporté. En revanche, la dégradation protéolytique de la DSP par des protéases n'a jamais été décrite auparavant, nous avons pu montrer que la DSP mais aussi l'amélogénine sont clivées de manière rapide et totale par la MMP-2 recombinante. Par contre la MMP-9 n'a pas d'effet sur ces deux protéines dans les mêmes conditions expérimentales. La large distribution de la MMP-2 au sein des tissus dentaires, ainsi que sa capacité à dégrader certains constituants spécifiques des matrices dentaires permettent de lui attribuer un rôle majeur en association avec la MMP-20 dans l'établissement et la minéralisation de la dentine et de l'émail
The proteolytic degradation of the ECM components by the matrix metalloproteinases (MMPs) is thought to play a crucial role in odontogenesis. The aim of this thesis was to analyse the expression of several MMPs, namely MMP-2, MMP-9 and MMP-20, as well as of their physiological inhibitors, the TIMP-1 and TIMP-2 during tooth development and study their role in the formation and maturation of dental matrices. The two gelatinases (MMP-2 and MMP-9), enamelysin (MMP-20) and TIMP-1 and -2 have shown a developmentally regulated expression and specific localization within the developing tootth. The role of these MMPs in the processing and mineralization of the dental matrix was further studied in an organotypic culture model of developing mouse tooth germ. The inhibition of the MMPs activity in this model by a broad spectrum synthetic inhibitor, Marimastat, altered dental matrix nucleation and caused severe disruptions of enamel organisation and mineralization. These macroscopic effects was associated with significant modifications at the molecular level. MMP inhibition deregulated the molecular processing of two major dental matrix proteins, amelogenin and dental sialoprotein (DSP), coinciding with their accumulation and the loss of their normal distribution. While the cleavage of amelogenin by MMP-20 has been extensively studied, that of DSP has not been previously described. Our experiments provide evidence that MMP-2 is able to efficiently degrade DSP as well as amelogenin, while under the same conditions, MMP-9 had no effect. Based on the intense expression and large distribution of MMP-2 and its importance in the processing of the dental matrix, we suggest a major role for this enzyme, in association with MMP-20, in the maturation and mineramization of dentin and enamel

En dehors de son activité inhibitrice de MMPs, le TIMP-1 présente d'autres activités biologiques telles que des effets mitogéniques et anti-apoptotiques sur différentes lignées cellulaires. Nous avons montré que le TIMP-1 induit la survie des cellules érythroleucémiques humaines UT-7 en activant la voie JAK2/PI 3-kinase/Akt. Récemment, nous avons montré que le TIMP-1 se fixe à une pro-MMP-9 localisée à la membrane plasmique des cellules UT-7 et que l'expression membranaire de la pro-MMP-9 est nécessaire à l'effet anti-apoptotique du TIMP-1. Dans une première partie, nous montrons que CD44 permet l'ancrage de la pro-MMP-9 à la surface cellulaire et que cette protéine joue un rôle crucial dans l'effet anti-apoptotique du TIMP-1 puisque si l'on éteint l'expression de CD44, la pro-MMP-9 n'est plus localisée à la surface cellulaire et le TIMP-1 n'est plus capable d'induire la survie cellulaire. Dans la signalisation anti-apoptotique du TIMP-1, JAK2 est la première tyrosine kinase qui est phosphorylée suite à une stimulation par le TIMP-1. Dans une deuxième partie, nous avons étudié l'interaction entre CD44 et la tyrosine kinase JAK2. Nous montrons que CD44 est associée de manière constitutive à JAK2 et que cette interaction se fait via le domaine FERM de JAK2. D'autres kinases pourraient intervenir dans la signalisation anti-apoptotique du TIMP-1, parmi lesquelles les Src kinases. Dans une troisième partie, nous avons étudié l'implication de la Src kinase Lyn dans l'effet anti-apoptotique du TIMP-1. Nous montrons que la Src kinase Lyn joue un rôle crucial dans l'effet anti-apoptotique du TIMP-1 en amont de la PI 3-kinase
Besides its ability to inhibit MMP activity, TIMP-1 exhibits other biological functions such as mitogenic and anti-apoptotic effects on various cell lines. We showed that TIMP-1 induced UT-7 erythroid cell survival through activation of the JAK2/PI 3-kinase/Akt pathway. Recently, we showed that TIMP-1 specifically bound to pro-MMP-9 localized at the UT-7 plasmic membrane and that pro-MMP-9 membrane expression is crucial for TIMP-1 anti-apoptotic effect. In a first part, we showed that CD44 anchored pro-MMP-9 at the cell surface and that this protein played a crucial role in TIMP-1 anti-apoptotic effect since CD44 silencing abrogated pro-MMP-9 cell surface localisation and enabled TIMP-1-mediated cell survival. In TIMP-1 anti-apoptotic signalling pathway, JAK2 is the first tyrosin kinase phosphorylated following TIMP-1 stimulation. In a second part, we studied the interaction between CD44 and tyrosin kinase JAK2. We showed that CD44 is associated in a constitutive manner to JAK2 via the JAK2 FERM domain. Other kinases could be implicated in TIMP-1 anti-apoptotic pathway, among them the Src kinases. In a third part, we studied the implication of Lyn Src kinase in TIMP-1 effect. We showed that Lyn played a crucial role in TIMP-1 anti-apoptotic effect upstream the PI 3-kinase

La protéolyse est maintenant considérée comme un mécanisme requis pour achever le contrôle précis de nombreux processus biologiques tels que la mort et la survie, la différenciation, la croissance, l'adhérence et la migration cellulaire. Les métalloprotéases matricielles (MMPs) et leurs inhibiteurs endogènes, les inhibiteurs tissulaires de MMPs (TIMPs) sont les principaux régulateurs de l'espace péricellulaire en régulant le clivage protéolytique de substrats variés tels que les composants de la matrice extracellulaire, les cytokines, les récepteurs et molécules de surface cellulaire. Dans le système nerveux central (SNC), l'expression des MMPs et les TIMPs est largement régulée au cours des processus pathologiques, mais la compréhension de leurs rôles et de leurs mécanismes d'action reste encore peu claire. Nous avons donc établi comme objectif de mieux comprendre comment les MMPs et les TIMPs contribuent aux processus neuropathologiques associés à l'excitotoxicité et l'inflammation, avec un accent particulier sur les astrocytes qui représentent les cellules les plus abondantes du cerveau et aussi les sources principales de MMPs et de TIMPs. Nous avons évalué, au cours de l'ischémie cérébrale globale transitoire, la distribution spatio-temporelle de l'expression de la MMP-9 et de TIMP-1 et les changements d'activité protéolytique nette résultant de l'équilibre MMP/TIMP. Nous avons montré pour la première fois que la régulation de ces paramètres était étroitement associée à l'évolution de la mort neuronale et de la réactivité gliale, suggérant un rôle du système MMP/TIMP dans les mécanismes d'excitotoxicité et d'inflammation au cours de l'ischémie globale. Après ischémie, l'expression de TIMP-1 est régulée spécifiquement dans les astrocytes réactifs parmi les cellules gliales. Nous avons donc cherché à déterminer le rôle de TIMP-1 dans la réponse des astrocytes à des stimuli pro-inflammatoires. Grâce à l'utilisation de souris déficientes pour TIMP-1, nous avons mis en évidence que l'altération de l'équilibre MMP/TIMP dans les astrocytes influençait leur réactivité à des stimuli pro-inflammatoires et que l'activation de Fas modulait l'expression des membres du système MMP/TIMP. Nous proposons que les régulations croisées de la voie Fas/FasL et du système MMP/TIMP sont utilisées par les astrocytes pour moduler leur réponse inflammatoire à des stimuli environnementaux. Les astrocytes étant les principales sources neurales de MMPs et ces dernières intervenant dans les processus de migration cellulaire, nous avons étudié l'implication des MMPs sur la migration des astrocytes, un événement important dans les situations développementales et pathologiques. Nous fournissons la première évidence de l'implication de la MMP-2 dans la migration astrocytaire, probablement en interactions avec le cytosquelette d'actine, via les intégrines b1 qui pourraient jouer le rôle de lien entre la protéolyse péricellulaire et le cytosquelette et les protéines associées. L'ensemble de ces résultats renforce l'idée selon laquelle les MMPs et les TIMPs jouent des rôles prépondérants dans la physiopathologie du SNC
Proteolysis is now considered as a mechanism required to achieve precise control of numerous biological processes, including cell death/survival, differentiation, growth, adhesion and migration. Together, Matrix Metalloproteinases (MMPs) and their endogenous inhibitors, the tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) are the principal regulators of the pericellular space by regulating the processing of numerous substrates such as extracellular matrix components, cytokines, cell surface molecules and receptors. In the central nervous system (CNS), the expression of MMPs and TIMPs is largely upregulated in pathological processes, but a precise understanding of their roles and mechanisms of action is still elusive. Our objective is to contribute to shed light on the contribution of MMPs and TIMPs to neuropathological processes associating excitotoxicity and inflammation, with a particular focus on astrocytes, which represent the majority of neural cells and the main source of MMPs and TIMPs. We evaluated, in transient global cerebral ischemia, the spatio-temporal regulation of MMP-9 and TIMP-1 expression and changes of net proteolytic activity resulting from MMP/TIMP ratio. We showed for the first time that the upregulation of these parameters were closely associated with the evolution of neuronal death and glial reactivity, suggesting a role of the MMP/TIMP system in the mechanisms of excitotoxicity and inflammation during global ischemia. Following ischemia, TIMP-1 expression was specifically regulated in reactive astrocytes among glial cells. Consequently, we investigated the role of TMP-1 in astrocyte response to pro-inflammatory stimuli. Using TMP-1 deficient mice, we provided evidence that the alteration of the MMP/TIMP balance in astrocytes influenced their reactivity to pro-inflammatory stimuli and that Fas activation modulated the expression of members of the MMP/TIMP axis. We hypothesize that the mutual regulation of the Fas/FasL transduction pathway and the MMP/TIMP system is an instrument used by astrocytes to modulate their inflammatory response to environmental stimuli. Astrocytes being the main neural source of MMPs, and the latter being instrumental for cell motility, we investigated the implication of MMPS in astrocyte migration, an important feature in both developmental and pathological situations. We provided the first evidence of the implication of MMP-2 in astrocyte motility probably through its interaction with the actin cytoskeleton, where ß1-integrin could play a role of linker between pericellular proteolysis and the intracellular cross-link proteins. Together, theses data reinforce the idea that MMPs and TIMPs play an important role in the physiopathology of the CNS

Il a ete etabli que l'endothelium constitue une surface non-throbogene, protegeant les plaquettes de leur activation par les macromolecules du sous-endothelium. L'interaction entre les cellules endotheliales et les plaquettes sanguines a des effets importants. Nous avons demontre que l'interaction entre les cellules endotheliales avec les plaquettes produisait (1) des changements dans la morphologie des cellules endotheliales (2) l'activation d'une proteinase de 85 kda, denommee pecap (de l'anglais platelet endothelial cell activated proteinase), (3) une modulation de deux metalloproteinases. L'activite proteasique pecap est une serine proteinase ayant des activites fibrinolytiques et caseinolytiques. A present, l'identite de la pecap reste inconnue. La pecap peut etre un produit de l'activite de la plasmine avec un facteur capable d'augmenter son activite, ou peut etre une autre proteinase ayant une masse moleculaire de 85 kda et des caracteristiques similaires a la plasmine. L'interaction des cellules endotheliales avec les plaquettes produit aussi une augmentation de l'expression de deux metalloproteinases, la gelatinase b (92 kda, mpm-2) et la gelatinase a (68 kda, mpm-2). Une approche pour l'elaboration des inhibiteurs synthetiques pour ces metallo-proteinases a ete initiee en utilisant comme modele l'enzyme thiol-dependant metalloendopeptidase, thimet oligopeptidase (ec3. 4. 24. 15). Les resultats concernant le developpement des inhibiteurs sera d'importance pour leur etude fonctionnelle

Le cancer de l'endomètre est le cancer gynécologique le plus fréquemment diagnostiqué chez les femmes en Europe, aux USA et au Japon. Les mécanismes de carcinogenèse endométriale sont encore mal appréhendés et les facteurs histopronostiques classiques ne permettent pas toujours de prédire le risque évolutif. Dans ce travail, l’étude de l’expression des métalloprotéases (MMP-2,-7 et -9) et des inhibiteurs tissulaires des métalloprotéases (TIMP-1 et -2) suggère l’implication de ce système enzymatique dans le processus de carcinogenèse endométriale avec un profil d’expression différent dans l’endomètre normal, l’hyperplasie et le cancer de l’endomètre. Nous avons par ailleurs pu montrer que l’analyse de l’expression de MMP-2 (gélatinase A) et de TIMP-2 permettait de définir un sous-groupe de cancer de l’endomètre qui était particulièrement à risque d’extension locale et à distance. Nos résultats ont également permis de confirmer le rôle prépondérant de la perte d’hétérozygotie (LOH) de TP53 dans la genèse des cancers de l’endomètre de type II et la survenue plus tardive de cet évènement dans les cancers de l’endomètre de type I (hormonodépendants). En terme de pronostic, l’analyse du gène TP53 par FISH (hybridation par fluorescence in situ) n’est pas supérieure à celle obtenue par IHC (immunohistochimie). Enfin, l’étude des corrélations histopronostiques réalisée dans ce travail suggère que l’évaluation conjointe de la ploïdie, de MMP-2 et TIMP-2, de p53, du Ki67 et des récepteurs hormonaux (E et P) sur les prélèvements tissulaires pourrait mieux définir une population à haut risque évolutif pouvant bénéficier de thérapeutique ciblée.