ETUDES PHYSICO-CHIMIQUES DU GLUCAGON-LIKE PEPTIDE ET DE SON RECEPTEUR. OPTIQUE D'UNE NOUVELLE THERAPEUTIQUE POUR LE DIABETE DE TYPE II

Glucagon-Like Peptide-1 (GLP-1) represents an excellent candidate molecule for a novel therapeutical approach in the treatment of type II diabetes (NIDDM). Although its mode of action in vivo is well known, some fundamental problems remain to be addressed before GLP-1 might be used, and could substitute the drugs currently used in the treatment of NIDDM.In particular our understanding of the binding of GLP-1 to its receptor are insufficient and need to be extended by structural studies of both the peptide and its receptor. Moreover, GLP-1 cannot be used in therapy in its native form since it is highly sensitive to degradation by proteases.In order to define more stable forms of the peptide, several analogs of GLP-1-(7-37) were drawn and synthesized. According to the literature, amino acid positions previously described to play a key role for GLP-1 activity were respected. Amino acid changes were essentially introduced into the amino terminal region. Mutations were also introduced within the central region to corroborate certain hypotheses concerning conformation. Based on their in vitro binding and activity properties, certain analogs were further analyzed for their biological activity and in vivo stability. In such assays the analog [a8,desR36]GLP-1-(7-37) was found to display a remarkable stability and efficiency, superior to those of wild-type GLP-1-(7-37). Currently, this compound is further developed in pre-clinical trials.Additionally, the structure of each analogue was performed by biophysical studies (CD and IR-TF), and in view of the in vitro assays results, a potential bio-active structure is proposed.Finally, in order to gain a better understanding of its interaction(s) with GLP-1, molecular modeling of the receptor was performed. Based on these studies putative interaction sites are proposed. These theoretical considerations were sustained by biophysical analyses and synthesis of fragments of the receptor.Dans la perspective de trouver de nouvelles thérapies dans le traitement du diabète de type II, non insulino-dépendant, le Glucagon-Like Peptide-1 (GLP-1) constitue un excellent candidat. Si son mécanisme d'action est bien connu, il reste toutefois à résoudre de grands problèmes fondamentaux, avant de le substituer aux molécules utilisées pour une telle pathologie. En particulier, la compréhension de la liaison du GLP-1 à son récepteur demeure un point crucial. Une meilleure connaissance des structures du ligand et du récepteur sont nécessaires. De plus, ce peptide ne peut être utilisé dans sa forme native, dû à une inactivation rapide par les protéases.Pour essayer d'augmenter la stabilité du peptide, et en tenant compte des positions clés définies dans la littérature, plusieurs analogues du GLP-1-(7-37) sont conçus, et synthétisés. Ils possèdent principalement des pharmacomodulations au niveau de la partie N-terminale. Des substitutions sont également réalisées dans la partie centrale du peptide, permettant de vérifier certaines hypothèses concernant sa conformation. Considérant les résultats de liaison et d'efficacité in vitro, certains analogues sont sélectionnés pour des études in vivo d'activité et de stabilité métabolique. Le [a8,desR36]GLP-1-(7-37) se distingue des autres tant par sa grande stabilité que son efficacité, supérieure à la molécule native. Ce composé est en phase de développement pré-clinique.Parallèlement, la conformation de chaque analogue est étudiée (CD, IR) et ainsi, confrontée aux résultats in vitro, il est possible de proposer une conformation bioactive.Enfin, pour appréhender plus en avant les mécanismes de liaison du peptide avec son récepteur spécifique, la modélisation moléculaire du récepteur fait ressortir quelques hypothèses quant à la localisation probable de l'interaction hormone-récepteur. Des analyses biophysiques et la synthèse de fragments du récepteur, ont permis d'étayer de telles hypothèses