Sandrine Sagan UMR 7613 CNRS - Université Pierre et Marie Curie « Synthèse, Structure et Fonction de Molécules Biologiques » FR 2769, Chimie moléculaire.

Sandrine Sagan

UMR 7613 CNRS - Université Pierre et Marie Curie

« Synthèse, Structure et Fonction de Molécules Biologiques »

FR 2769, Chimie moléculaire de Paris Centre : organique, inorganique et biologique

« Une petite histoire d’une biochimiste chez des chimistes »

« Une petite histoire d’une biochimiste chez des chimistes »

Non pas pour la fin de l’histoire …Mais pour le début !!!

Ou « Le vilain petit canard » (Conte d’Andersen)

Études supérieures à l’Université Pierre et Marie Curie

DEUG SNV ( option Chimie/Biochimie)

Licence de Biochimie (Chimie Organique, Génétique)

Maîtrise de Biochimie (options Neurobiologie et Biologie cellulaire)

DEA de Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire (option Neurobiologie)

Quelques enseignants …

Philippe ASCHER (électrophysiologie, neurobiologie), Michel CHE,Jean-Renaud GAREL (biochimie, enzymologie, métabolisme),Andrée MARQUET,Pierre NICOLAS (biochimie structurale)

Thèse « Pharmacologie Moléculaire et Cellulaire » P6, Laboratoire de Bioactivation des Peptides (Pierre Nicolas), IJM,Allocataire de recherches MRT, monitrice de l’Enseignement Supérieur (Paris 12)

La morphine est un alcaloïde extrait de l’opium du pavot Papaver somniferum. Simon et Snyder, entre autres, montrent l’existence de récepteurs spécifiques dans le SNC au début des années 1960. Hughes et Kosterlitz ont isolé en 1975 les deux premières endomorphines appelées enképhalines.

« Unit for Research on Addictive Drugs »Marischal College, Aberdeen, Écosse

« Identification of two related pentapeptides from the brain with potent opiate agonist activity »Nature, 18 décembre 1975.

Methionine-enkephalin H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Met-OHLeucine-enkephalin H-Tyr-Gly-Gly-Phe-Leu-OH 

Du pavot à la grenouille,

H-Tyr-(D)Ala-Phe-Asp-Val-Val-Gly-NH2

H-Tyr-(D)Ala-Phe-Gly-Tyr-Pro-Ser-NH2

Utilisation des peptides opioïdes de la peau d'amphibien,

dermorphine

dermenképhaline H-Tyr-(D)Met-Phe-His-Leu-Met-Asp-NH2

deltorphine

pour l'étude des mécanismes de reconnaissance des récepteurs opioïdes et

Prix Lasker en 1978

Thème : Relations structure-fonction des peptides opioïdes de la peau d’amphibien pour l’analyse du mécanisme de sélectivité des récepteurs du SNC (rat), mu () et delta ()

≈ 50 analogues peptidiques synthétisésH-Tyr-(D)Ala-Phe-Gly-Tyr-Pro-Ser-NH2

H-Tyr-(D)Met-Phe-His-Leu-Met-Asp-NH2

H-Tyr-(D)Ala-Phe-Asp-Val-Val-Gly-NH2 Les rencontres importantes :

Hans Kosterlitz, Unit for Research on Addictive Drugs, Aberdeen (Ecosse)

Jacques Grassi, CEA Saclay

Gérard Chassaing, Solange Lavielle, URA 493 CNRS

Jury de thèse :

Philippe Ascher (Pr P6),Gérard Chassaing, (CNRS, P6)

Jean-Luc Fauchère, (Laboratoires Servier)Pierre Nicolas, (Pr. P6)

Bernard P. Roques (Pr. P5)

11 publications relatives à la thèse

Stage post-doctoral ( bourse MRE), Institute of Molecular Biology, Salzburg (Autriche),

Pr. Günther Kreil

Clonage d’une enzyme à activité hyaluronidase (1 publication)

Octobre 1993 : entrée CR2 CNRS dans l’URA 493 (ex-UMR 7613)

Solange Lavielle et Gérard Chassaing

Mécanismes moléculaires de reconnaissance Substance P / récepteur NK-1 des tachykinines

H-Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2

(Culture cellulaire, pharmacologie, affinité, production de seconds messagers, photomarquage)

En collaboration avec Pr. Jacques Glowinski (chaire Neuropharmacologie, INSERM U114, Collège de France)

Début de l’histoire à l’interface chimie-biologie …

H

H

NOC H

H

NOC

HHH

NOC

H

H

NOC

H

H

NOC H

H

NOCOC N OC N

OC N OC NOC N OC N

H

H

NOC

H

H

H

NOCH

H

NOC H

H

NOC

[HPh] [2-Ing] [(2S, 3R)-Bfi] [(2S, 3S)-Bfi]

[ EPhe] [ ZPhe] [ΔE ]Nal [ΔZ ]Nal

[(2 , 3 )- ]S R Ing [(2 , 3 )- ]S S Ing [ΔE ]Phe [ΔZ ]Phe

[ ]Dip [ ]Flg [ ]Dmp [ ]Tic

Chimie des AA et des peptides : quelques exemples de synthèse …

… parmi plus d’une centaine d’analogues de la SP

NH

CO2H

SCH3

(2S, 3S)-3-prolinométhionine

NH

CO2H

SCH3

(2S, 3R)-3-prolinométhionine

[P t Met]3[P c Met]3

NHCH(CH3)2

CO2H

NHCH(CH3)2

CO2H

(2S, 3S)-3-prolinoleucine (2S, 3R)-3-prolinoleucine

[P t Leu]3[P c Leu]3

χ1χ2 χ1

χ2

χ2χ1χ1 χ2

Solange Lavielle et Gérard Chassaing

Philippe Karoyan

Mimoun AyoubSophie Girault-Lagrange

Hubert JosienThierry MilcentRachel PonsinetJean Quancard

Gs Gq/11

pas d'interconversionou phénomène lent

cAMP IP

NK-1M NK-1m

Ki (NK-1M)

Ki (NK-1m)

> 60Ki (NK-1M)

Ki (NK-1m)

< 20

Analogues SP Analogues SP

différences d'internalisation

25000 40000 55000 70000 85000 100000

Mass (m/z)

319.5

0

10

20

30

40

50

60

70

80

4700 Linear Spec #1[BP = 6277.1, 3716]

28516.04

58020.71

56963.43

70605.95

25000 40000 55000 70000 85000 100000

Mass (m/z)

288.6

0

10

20

30

40

50

60

70

80

4700 Linear Spec #1[BP = 6651.2, 6579]

69065.24

6539.0 29912.6 53286.2 76659.8 100033.4 123407.0

Mass (m/z)

321.0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

% Intensity

4700 Linear Spec #1=>BC[BP = 6009.7, 821]

57068 57874M1

+

M2+

M12+

M13+

48468

* ≈ 30 publications* Médaille de bronze CNRS 2001

L

E

181

L

L

11

L

L

LL

L

LG

L L

L L

E

L

L

1

L

G

E

L

LL

E

EE

E

21

30

42 81

90

100

110

120

160

170

190

200

211260

270

280

290

299

174

W

A A A

Y T V I

V V T

F

P

V

AA F N

A S M

F AA

NH F

F IP

A

Y Y

A V F

A S

I C

VFY

S

PF Q

A

AV

W AQ

V

F

QN

P

S

TN

T

SI

NP

SD

SD

V

P

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N

DM

N KCF

YFT

Y

AV

H NY

YW

V

T

TT

M

I

SRV

C

M

I

W PH

P

H

NK

Y

PK

V

Y

I VV

S

S

T

Q

NH

H2C

OC

S CH3

CH2

H

V

V

IP

T

P

T

F

C

F

F

P

N

D

F

W

I

H

A

Y

P

Y

I

I

K

M

Y

V

W

M

K

F

Q

I

S

A

Q

Y

I

S

N

A

M

T

PPI I

Met 174

H-Arg-Pro-Lys-Pro-Gln-Gln-Phe-Phe-Gly-Leu-Met-NH2(t) (t) (g+) (t)

non structurée hélice α

Structure Bioactive de la SP

Domaines d’interaction de la SP dans le récepteur NK-1 Deux sites de liaison indépendants

Spectrométrie de masse de protéines membranaires entières

Chimie des AA, peptidesSolange Lavielle

Gérard ChassaingPhilippe Karoyan

Pharmacologie, Photomarquage, Ingénierie protéinesSophie Girault-Lagrange (doctorat 1996)

Emmanuelle Sachon (doctorat 2003)Isabel Alves (post-doc. 2005- )

Diane Delaroche (thèse 2004-2007)Sandrine Sagan

RMNGérard Chassaing

Odile ConvertOlivier Lequin

Spectrométrie de masseMALDI-TOF

Gérard Bolbach

Vive la Biologie, la Chimie, la Physique ….

Mais surtout, toutes les interfaces !!