Contribution à l étude des relations structure-activité de l urotensine II humaine (UIIh) et de l urotensin II-related peptide (URP) : études pharmacologiques ex vivo et in vitro

L urotensine II (UII) et l UII-related peptide (URP) sont des peptides cycliques vasoconstricteurs, ligands endogènes du GPR14. Dans ce travail, nous avons montré que l immunoréactivité de type UII localisée dans les motoneurones spinaux humains correspond à un peptide mature de 11 aa, H-Glu-Thr-Pro-Asp-Cys-Phe-Trp-Lys-Tyr-Cys-Val-OH. Le blocage de l extrémité N-terminale et l amidation C-terminale n altèrent pas l activité contractile de l UIIh sur des anneaux d aorte de rat. Les Alascan et D-scan de l UIIh-NH2 ainsi que la synthèse de peptides tronqués révèlent que l octapeptide C-terminal UIIh(4-11) est le fragment minimal isoactif. La présence d une chaîne latérale fonctionnalisée sur le résidu N-terminal de l UIIh(4-11) n est pas requise pour l activité du peptide. En revanche, l intégrité et l orientation du pont disulfure sont des paramètres essentiels pour l activité biologique de l UIIh. La iodation de la Tyr6 de l UIIh(4-11) potentialise l effet vasoconstricteur du peptide. Des modifications en position 3 et 5, [Cha3]UIIh(4-11) et [4-amino-Phe5]UIIh(4-11), conduisent à des molécules aux propriétés antagonistes. Les résidus intracycliques de l URP, qui présentent une conformation unique caractérisée par un coude -inversé, sont directement impliqués dans la liaison et l activation du récepteur. Enfin, les analogues [D-Trp4]URP, [D-Tyr6]URP et [Orn5]URP se comportent comme des antagonistes du GPR14. L ensemble de ces travaux démontre que 1) l UIIh(4-11) est la séquence minimale active de l UIIh sur le GPR14, 2) la iodation du résidu Tyr6 de l UIIh(4-11) conduit à un agoniste 5 fois plus puissant que le peptide natif, 3) le remplacement des résidus Phe3 et Lys5 respectivement par un résidu cyclohexyl-Ala ou 4-amino-Phe, de même que l inversion de configuration du C du Trp4 ou de la Tyr6 de l URP constituent des voies d accès à des antagonistes du GPR14 qui pourraient contribuer à la conception de nouvelles molécules anti-hypertensives à visée thérapeutique.Urotensin II (UII) and UII-related peptide are the endogenous ligands of a G-protein coupled receptor named GPR14. In this work, we have shown, in human, that UII-immunoreactivity is located in human spinal motoneurons and that the UII precursor is processed to generate a mature peptide of 11 residues, H-Glu-Thr-Pro-Asp-Cys-Phe-Trp-Lys-Tyr-Cys-Val-OH. N-blocked and C-terminal amidated analogues exhibited the same vasocontractile activity as hUII. Alascan or D-scan of hUII-NH2 and the synthesis of truncated fragments indicated that the C-terminal octapeptide retains full biological activity. A functionalized side-chain is not required on the first residue of hUII(4-11) to maintain full activity. Conversely, the disulphide bridge and its orientation play a crucial role in the biological activity of hUII. Monoiodination of the Tyr6 residue of hUII(4-11) enhances the contractile potency of the peptide. Modification at position 3 and 5 generated compounds, [Cha3]hUII(4-11) and [4-amino-Phe5]hUII(4-11), able to inhibit the hUII-evoked contraction on rat aortic rings. Intracyclic residues of URP, which exhibit a single conformation characterized by an inverse -turn, play a crucial role in the biological activity of the peptide. Finally, [D-Trp4]URP, [Orn5]URP and [D-Tyr6]URP behave as antagonists of GPR14. In conclusion, structure-activity relationship studies have shown that 1) the C-terminal octapeptide hUII(4-11) is the minimal core sequence, 2) monoiodination of the Tyr6 residue of hUII(4-11) yielded to an agonist that was 5 times more potent than the native peptide, and 3) substitution of the Phe3 or the Lys5 residues with 4-amino-Phe or cyclohexyl-Ala, respectively, as well as substitution of the Trp4 and the Tyr6 residues of URP by their D-isomer open new ways for the synthesis of GPR14 antagonists which may contribute to the design of novel ligands of GPR14 with therapeutic value as anti-hypertensive drugs.ROUEN-BU Sciences (764512102) / SudocROUEN-BU Sciences Madrillet (765752101) / SudocSudocFranceF