Poster 05
Vergely I., Laugaa P. et Reboud-Ravaux M., «Analyse par modélisation graphique moléculaire de l'interaction d'un substrat suicide (β-lactame monocyclique) avec l'élastase leucocytaire humaine», 1993, Biocatalyse, Aussois
La
N-(2-chlorométhylphényl) 3,3-difluoroazétidin-2-one
I, un inhibiteur de
l'élastase leucocytaire humaine (HLE) remplissant les critères attendus pour une inactivation de type suicide,
s'est révélée efficace dans la prévention de la lyse des fibres élastiques de tissu pulmonaire (hamster) et
dans celle de l'hémorrhagie microvasculaire intradermique (cobaye) induites par l'élastase [1,2,3,4].
Une analyse conformationnelle systématique de cette molécule
I combinée à des calculs de minimisation énergétique
a été réalisée à partir d'une construction initiale de
I effectuée avec des données cristallographiques de
β-lactames structuralement proches. Elle a permis de sélectionner la conformation la plus probable
de
I. La modélisation graphique des complexes formés entre
I et l'enzyme a été réalisée en reproduisant les
différentes étapes du mécanisme postulé pour l'inactivation :
(i) complexe de Michaelis ;
(ii) acyl-enzyme ;
(iii) enzyme inactivée par alkylation d'un résidu aminoacide du centre actif. Un modèle du centre actif de
l'enzyme de 580 atomes a été construit à partir des coordonnées de la structure cristallographique de l'enzyme
(Protein Data Bank, [5]). Les résultats de l'analyse conformationnelle systématique de l'inhibiteur dans ses
trois états de complexation sont compatibles avec le mécanisme postulé. Les méthodes de calculs et d'analyse
développées à l'aide du logiciel SYBYL pourront ê tre appliquées à d'autres molécules de la mê me série ou à
d'autres substrats suicides impliquant la formation transitoire d'un acyl-enzyme. De telles études constituent
une aide importante à l'élaboration de molécules de plus grande efficacité dans un domaine très actif : celui
de la recherche d'inhibiteurs synthétiques de l'élastase leucocytaire en vue d'une application thérapeutique
(emphysème pulmonaire, arthrite rhumatoïde, inflammation).
Références : 1. Maillard et al. (1990) Eur. J. Cell. Biol., 52,
213-218 ; 2. Wakselman et al. (1991) FEBS Letters, 282, 377-381 ; 3. Reboud-Ravaux et al. (1992)
Drugs Exptl. Clin. Res., 18, 159-162 ; 4. Maillard et al. (1992) Clin. Chim. Acta,
sous presse ; 5. Navia et al. (1989) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 86, 7-11.