Étude de tour béta actif dans les modulateurs allostériques du récepteur de la prostaglandine F2alpha

Abstract

La naissance avant terme constitue un important problème de santé périnatale partout dans le monde. Chaque année près de 15 millions de bébés naissent prématurément. Notre laboratoire s’intéresse depuis une décennie à la conception et le développement de nouvelles classes thérapeutiques (appelés agents tocolytiques) capables d’inhiber les contractions utérines et prolonger le temps de gestation. Due à son implication directe dans le déclanchement des contractions utérines, la prostaglandine F2α (FP) est devenue notre cible de choix. Le PDC 113.824 et aza-glycinyl-proline sont apparus comme des inhibiteurs allostériques puissants du récepteur de la prostaglandine F2α, capables de prolonger la durée de gestation chez les souris. Le travail réalisé au cours de ce mémoire a pour objectif d’étudier le tour β nécessaire pour la reconnaissance sur le récepteur de la prostaglandine F2α. Dans la conception de mime peptidique sélectif efficace et puissant, le repliement β est un élément structural essentiel pour le maintien ou l’amélioration de l’activité du mime peptidique. Les études conformationelles du PDC113.824 et l’aza-glycinyl-proline montrent que les squelettes centraux de ces mimes peptidiques pourraient adopter essentiellement un tour β de type I ou II`, ce qui suggère l’implication des deux types de tours dans l’activité biologique. La synthèse de mimes peptidiques adoptant le tour β de type I et II` est devenue une stratégie logique dans la recherche de nouveaux agents tocolytiques. Au cours de ces études quatre analogues du PDC113.824 ont été synthétisés, un azabicyclo[5.3.0]alkanone et un dipeptide macrocyclique (mimes du tours β de type I) pour étudier l’implication du tour β type I. Par la suite la synthèse de glycinyl-proline et le D-alaninyl-proline (des mimes du tour β du type II`) a été réalisée afin de valider l’implication du tour β type II` dans la reconnaissance sur le récepteur. Nous avons utilisé une stratégie de synthèse efficace pour obtenir les deux analogues (azabicyclo [5.3.0]alkanone et dipeptides macrocycles) à partir d’un intermédiaire commun, en procédant par une cyclisation transannulaire diastéréosélective du tétra-peptide.

Preterm birth is a major perinatal health problem. Worldwide each year, more than one baby on ten is born premature, accounting for approximately 15 million babies per year. Pursuing molecules that can delay labour, so called tocolytics, we have targeted the prostaglandin F2α receptor (FP), because of its intimate involvement with the stimulation of uterine contractions leading to birth and preterm birth. Our laboratory has previously demonstrated that PDC-113.824 and azapeptide can modulate FP function by an allosteric mechanism featuring biased signalling, and can delay labour in a mouse model. The objective of the present work is to study the active turn geometry responsible for the modulatory effects of our lead tocolytic agents on the prostaglandin F2α receptor. Crystal structure and computational analyses of indolizidin-2-one amino acid and aza-glycinyl-proline components have shown them to adopt geometry that mimic ideal type I and II’ β-turns suggesting the potential involvement of such turns in the biological activity. To study the relevance of a type I β-turn on activity, we have prepared analogs possessing macrocyclic and pyrroloazepinone dipeptide mimics, because of their reported propensities to mimic type I β-turns. The syntheses of analogs possessing glycinyl-proline and D-alaninyl-proline were conducted to validate the involvement of a type II` β-turn in receptor recognition. In addition, we reported an efficient strategy for preparing the macrocyclic and pyrroloazepinone dipeptide mimics from a common intermediate using a diastereoselective transannular cyclization on a tetrapeptide precursor.