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Page de résumé pour ULgetd-04252017-204757

Auteur : Dupuis, Nadine
URN : ULgetd-04252017-204757
Langue : Anglais/English
Titre : Identification of chemical probes and signaling pathways for the orphan GPCR GPR27/Identification de modulateurs pharmacologiques et des voies de signalisation du RCPG orphelin GPR27
Intitulé du diplôme : Doctorat en sciences biomédicales et pharmaceutiques
Département : Médecine - Département de pharmacie
Jury :
Nom : Titre :
CLOSE, Pierre Membre du jury/Committee Member
HERMANS, Emmanuel Membre du jury/Committee Member
KOSTENIS, Evi Membre du jury/Committee Member
TWIZERE, Jean-Claude Membre du jury/Committee Member
SEUTIN, Vincent Président du jury/Committee Chair
HANSON , Julien Promoteur/Director
PIROTTE, Bernard Promoteur/Director
Mots-clés :
  • GPCR
  • GPR27
  • ligand
  • arrestin
  • screening/RCPG
  • GPR27
  • ligand
  • arrestine
  • criblage
Date de soutenance : 2017-05-04
Type d'accès : Restreint/Intranet
Résumé :

G protein-coupled receptors are the most important drug targets for human diseases. An important number of them remain devoid of confirmed ligands. GPR27 is one of these orphan receptors, characterized by a high level of conservation among vertebrates and a predominant expression in the central nervous system. In addition, it has recently been linked to insulin production and secretion. However, the absence of endogenous or surrogate ligands for GPR27 complicates the examination of its biological function.

Our aim was to increase knowledge about the signaling pathways by which GPR27 triggers cellular responses and to identify, by screening libraries of small molecules, GPR27-specific surrogate agonists.

In order to select an optimal screening assay, we investigated GPR27 ligand-independent activity. Both in G protein-mediated pathways and in a beta-arrestin 2 recruitment assay, no ligand-independent activity could be measured. However, we observed a recruitment of beta-arrestin 2 to a GPR27V2 chimera in the presence of membrane-anchored GRK2. Therefore, we optimized a firefly luciferase complementation assay to screen against this chimeric receptor.

We identified clobetasol propionate (Prestwick Chemical Library®) and the compounds ChemBridge 5128535 and 5217941, sharing a N-phenyl-2,4-dichlorobenzamide scaffold (ChemBridge DIVERSet™ library) as activators of GPR27. In addition, they were selective for GPR27 over its closely related family members GPR85 and GPR173.

The specificity of the activity of ChemBridge 5128535 and 5217941 was confirmed with a NanoBiT® beta-arrestin 2 assay, confocal imaging of GFP-tagged beta-arrestin 2 and PathHunter® beta-arrestin 2 Assay. Surprisingly, no G protein activation was detected upon activation of GPR27 by these compounds./Les récepteurs couplés aux protéines G constituent actuellement la famille de protéines qui fournit la plupart des cibles pour des médicaments. Parmi ces récepteurs, un grand nombre reste sans ligands confirmés. GPR27 est un de ces récepteurs orphelins et est caractérisé par une conservation importante parmi les vertébrés et une expression prédominante dans le système nerveux central. De plus, il a été suggéré récemment qu’il pourrait être impliqué dans la production et la sécrétion d’insuline. Cependant, l’absence de ligands, endogènes ou non, complique l’étude de ses fonctions biologiques.

Notre objectif était de promouvoir les connaissances sur les voies de signalisation via lesquelles GPR27 induit des réponses cellulaires et d’identifier, grâce à des criblages de librairies de petites molécules, des agonistes synthétiques spécifiques de GPR27.

Afin de sélectionner un test de criblage, nous avons étudié si GPR27 possède une activité constitutive. Cependant, nous n’avons détecté une activité ligand-indépendante ni dans les voies de signalisation médiées par les protéines G, ni dans un test de recrutement de la beta-arrestine 2. Néanmoins, nous avons observé que la beta-arrestine 2 était recrutée par le récepteur chimère GPR27V2 en présence de la GRK2 présente à la membrane cellulaire. C’est pourquoi nous avons décidé d’optimiser un test de complémentation de luciférase de luciole pour cribler nos librairies sur le récepteur chimère.

Nous avons identifié le propionate de clobétasol (Prestwick Chemical Library®) et les composés ChemBridge 5128535 et 5217941 qui sont caractérisés par le motif commun N-phenyl-2,4-dichlorobenzamide (ChemBridge DIVERSet™ library) en tant qu’activateur de GPR27. En plus, nous avons déterminé que ces composés étaient sélectifs pour GPR27, comparé aux récepteurs GPR85 et GPR173 qui appartiennent à la même famille.

La spécificité de l’activité des composés ChemBridge 5128535 et 5217941 a été confirmé avec un test de recrutement de la beta-arrestine 2 (NanoBiT®), de l‘imagerie confocale de beta-arrestine 2 fusionnée à une protéine fluorescente verte ainsi qu’un test de recrutement de la beta-arrestine 2 PathHunter®. De manière surprenante, nous n’avons pas détecté d’activation de protéines G après stimulation de GPR27 par ces ligands.

Autre version :
Fichiers :
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