Note publique d'information : Les 39 millions de personnes infectées par le VIH/SIDA dans le monde, le coût des
traitements, l’émergence de souches virales résistantes et les effets secondaires
lourds soulignent la nécessité de trouver rapidement de nouveaux traitements. Une
stratégie serait de bloquer l’entrée du virus dans les cellules de l’hôte. Parmi les
différents partenaires impliqués dans l’entrée du virus, les récepteurs de chimiokines
CCR5 et CXCR4, appartenant à la superfamille des RCPG, sont les deux principaux co-récepteurs
du VIH-1. La conception de molécules à effet thérapeutique assistée par ordinateur
est l’une des voies envisageables. Cette approche nécessite toutefois d’obtenir la
structure 3D de la protéine, ce qui s’avère très complexe dans les cas des RCPG. En
effet, ces récepteurs sont naturellement très faiblement exprimés, d’où la nécessité
de développer des systèmes d’expression permettant d’obtenir les quantités de protéine
pures et actives nécessaires aux études structurales envisagées. Ces récepteurs ont
d’abord été exprimés dans la levure méthylotrophe H. Polymorpha, en adressant les
protéines surexprimées vers les membranes des péroxisomes. Même si les taux d’expression
semblaient prometteurs, les récepteurs produits dans ce système ne lient pas leurs
ligands, et semblent former des agrégats indissociables après solubilisation. Nous
avons donc testé un nouveau système, basé sur une expression stable et inductible
dans les cellules S2 de D. Melanogaster. Les récepteurs ont été fusionnés à l’EGFP
pour faciliter les étapes de détection, de quantification et de purification, mais
aussi pour développer un test FRET afin de vérifier la fonctionnalité des récepteurs
ainsi produits. Le FRET détecté entre EGFP. CXCR4 et SDF-1. TR prouve que les récepteurs
sont produits sous forme fonctionnelle dans ce système. Par ailleurs, les récepteurs
sont solubilisés par le NP-40 et les quantités de récepteurs obtenus (mg/L) sont compatibles
avec les études structurales envisagées.
Note publique d'information : The 39 millions AIDS infected patients worldwide, the cost of the treatments, the
emergence of resistant viral strains and the heavy side effects underline the need
for finding new treatments. A new strategy could be to block the virus entry in the
host cells. Among the different molecular partners involved in the virus entry, the
chemokine receptors CCR5 and CXCR4 belonging to the GPCR superfamily are known to
act as the principal HIV-1 co-receptors. These receptors are thus representing ideal
targets for entry-blocking drugs and computer-assisted drug design could be a way
of choice to discover such molecules. This approach requires however to obtain the
3D structure of the proteins, which is very complex especially in the case of GPCR.
Actually, these receptors are naturally very poorly expressed, and efficient and reliable
heterologous expression systems are still to be developed to obtain the large quantities
of pure and active proteins needed for the structural studies considered. These receptors
were first produced in the methylotrophic yeast H. polymorpha, by targeting the overexpressed
proteins towards the membranes of peroxisomes. Even if the expression levels were
rather promising, ligand-binding activities of the produced receptors were not measurable
and moreover, the receptors were always aggregating after solubilization attempts.
Therefore we tested a new system, based on a stable and inducible expression in D.
melanogaster S2 cells. The receptors were N-terminally fused to EGFP as a tag, in
order to facilitate the steps of detection, quantification and purification, but also
to develop a FRET test in order to check the functionality of the receptors thus produced.
The FRET detected between EGFP.CXCR4 and SDF-1.TR proved that the receptors can be
functionnaly expressed in this system. Moreover, the receptors could be solulilized
by NP-40, and the amounts of protein obtained in this system (mg/L) are compatible
with the structural studies considered.
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