EP1305633A2 - Sequences peptidiques comprenant un ou plusieurs motifs de liaison aux proteines de la famille ena/vasp,et leurs utilisations - Google Patents

Sequences peptidiques comprenant un ou plusieurs motifs de liaison aux proteines de la famille ena/vasp,et leurs utilisations

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Publication number
EP1305633A2
EP1305633A2 EP01917199A EP01917199A EP1305633A2 EP 1305633 A2 EP1305633 A2 EP 1305633A2 EP 01917199 A EP01917199 A EP 01917199A EP 01917199 A EP01917199 A EP 01917199A EP 1305633 A2 EP1305633 A2 EP 1305633A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
seq
amino acids
positions
fragments
proteins
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01917199A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Julie Fradelizi
Evelyne Friederich
Roy M. Golsteyn
Daniel Louvard
Vincent Noireaux
Cécile SYKES
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut Curie
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Institut Curie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Institut Curie filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of EP1305633A2 publication Critical patent/EP1305633A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/195—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from bacteria

Definitions

  • the subject of the present invention is peptide sequences comprising at least one motif for binding to proteins of the Ena / VASP family, as well as the use of such sequences in particular within the framework of methods for detecting molecules having an inhibition effect or stimulation of actin cytoskeleton formation.
  • the cells of our body are able to move and sometimes they round and divide into two sister cells. All of these movements are based on the actin cytoskeleton.
  • the cytoskeleton plays an essential role for the organization of the body and for homeostasis. For example, cell migration is essential in embryogenesis and the immune response as well as in the repair of wounds where cells migrate to damaged regions. These movements are dependent on the normal functioning of the actin cytoskeleton.
  • the first step in all cytoskeleton-dependent processes, such as movement, is the production of actin, or F-actin, filaments.
  • actin or F-actin, filaments.
  • the mechanism of the formation of these biological polymers in the cell is still unknown, despite the identification of numerous actin-binding proteins and the extensive study of the polymerization of actin in vitro.
  • Wiskott-Aldrich syndrome is a disease of the cytoskeleton.
  • the human WASP protein expressed from the WAS gene which is mutated in patients affected by this syndrome, as well as the N-WASP protein of bovine origin (which has approximately 45% of sequence identity with the human WASP protein ), have therefore been the subject of studies with the aim of clarifying the mechanism of the functioning of the cytoskeleton in the cell (Yarar et al., Current Biology, 9: 555 - 558 (1999); ohatgi et al., Cell , 91: 221-231 (1999); Miki et al, The EMBO Journal, 15 (19): 5326-5335 (1996)).
  • WASP and N-WASP proteins have been shown to interact with the Arp2 / 3 complex (protein complex involved in the polymerization of actin), and thus induce the polymerization of actin.
  • the WASP protein is sufficient to act on cellular motility based on actin, and that this function is dependent on the Arp2 / 3 complex (Yarar et al. 1999 mentioned above).
  • the authors of this article prepared microspheres coated with WASP protein and demonstrated that these microspheres polymerize actin, form actin tails, and are endowed with actin-based motility in cell extracts.
  • the microspheres coated with WASP protein no longer have motility and only have a residual actin polymerization activity.
  • ActA is a Listeria surface protein which is essential for its mobility (Domann et al, EMBO Journal 11, 1981-1990 (1992); Kocks, C, Gouin, E., Tabouret, M., Berche, P., Ohayon , H., and Cossart, P. (1992) Cell, 68, 521-531). Polystyrene beads coated with ActA protein and placed in a cytoplasmic extract of Xenopus laevis eggs have been shown to be able to move (Cameron et al., PNAS 96, 4908-4913 (1999)).
  • This ActA protein is composed of an N-terminal domain (delimited by the amino acids located at positions 1 and 234 in Figure 1) which interacts with the Arp 2/3 complex to induce actin nucleation activity (Welch MD et al, Science 281, 105-108 (1998)), followed by a large proline-rich domain (delimited by the amino acids located at positions 235 and 584 of the peptide sequence shown in Figure 1) which is assumed to be 'it also plays a role in the acceleration of the actin assembly rate (Golsteyn RM et al., Journal of Cell Science, 110: 1893-1906 (1997)).
  • Human zyxin represents a protein whose characterization has been facilitated by the knowledge acquired during studies carried out on Listeria (Beckerle,
  • Zyxin represents the prototype of a new family of proteins which is located in actin-rich sites in the cells of higher eukaryotes (Petit, MM, Mois, R., Schoenmakers EF, Mandahl N., Van De Ven WJ (1996 ) Genomic, 36, 118-129).
  • LPP protein Lipoma Preferred Partner
  • zyxin family proteins comprise a domain rich in proline residues of about 380 to 420 amino acids having a percentage homology of about 20 to about 25% with the aforementioned proline rich domain of the protein ActA.
  • the protein ActA and the proteins of the aforementioned zyxin family bind via their proline-rich domain to members of the family of proteins Ena / VASP, which notably includes the protein VASP (vasodilatator stimulated phosphoprotein, or stimulated phosphoprotein vasodilator ), the proteins Ena (in Drosophila) and Mena (equivalent to the protein Ena in mammals), as well as the Evl protein (Chakraborty T. et al, EMBO Journal 14, 1314-1321 (1995); Reinhard M. et al, PNAS 92, 7956-7960 (1995)); Gertler FB et al, Cell 87: 227-239 (1996)).
  • VASP vasodilatator stimulated phosphoprotein, or stimulated phosphoprotein va
  • VASP protein is implicated in the organization of the cytoskeleton because it binds to actin F and to profilin, a 14 kDa protein which forms complexes with actin G (Reinhard M. et al., EMBO Journal 14 , 1583-1589 (1995)), but this mechanism of action is not completely understood.
  • the present invention follows from the discovery by the inventors of the fact that there exists in the cells of the organism another mechanism for the polymerization of actin than that involving the binding of proteins, such as those of the WASP family. , at the Arp2 / 3 complex.
  • the inventors have demonstrated that proteins or protein fragments which specifically bind to proteins of the Ena / VASP family, but which do not bind to the Arp2 / 3 complex, are capable of polymerizing actin, and allow the formation of the actin cytoskeleton in cell extracts when these proteins or protein fragments are adsorbed on an appropriate solid support such as microspheres.
  • the beads coated with proteins or protein fragments binding specifically to proteins of the family Ena / VASP according to the invention enabled the inventors to demonstrate that:
  • the polymerization of the actin detected using the beads of the invention is inhibited by the proteins or protein fragments which specifically bind to proteins of the Ena / VASP family (in particular by the fragment of the ActA protein designated below) after ActA-Pro), while the polymerization of actin detected using the WASP protein coated beads is not inhibited by the proteins or protein fragments mentioned above, the polymerization of the actin detected using the beads of the invention is not inhibited by the WASP or N-WASP proteins, while the beads coated with WASP protein are inhibited by the WASP or N-WASP proteins ,
  • the beads of the invention are not liable to move under the effect of the actin polymerization mechanism involving the proteins of the Ena / VASP family, while the beads coated with WASP protein are capable of moving under the effect of the actin polymerization mechanism involving the Arp2 / 3 complex.
  • the object of the present invention is to provide new fragments, or derived polypeptides, of proteins ActA and of the zyxin family, as well as the nucleotide sequences coding for these fragments.
  • the invention also aims to provide new methods for detecting or screening molecules having an effect on the formation of the cytoskeleton resulting from the mechanism of interaction of proteins of the family Ena / VASP with proteins ActA and those of the family zyxin, especially cytotoxic molecules or drugs used in the treatment of pathologies linked to an abnormal development of the cytoskeleton.
  • the invention also aims to provide new reagents and kits for the implementation of the above-mentioned methods.
  • the subject of the present invention is the use of proteins or peptides comprising one or more motifs for binding to proteins of the Ena / VASP family, said proteins or peptides not binding to the protein complex Arp2 / 3, and being capable of inducing in vitro actin polymerization (i.e.
  • a more particular subject of the invention is the use of the above-mentioned peptide fragments or derived sequences, within the framework of the implementation of a method for detecting or screening for molecules having an effect of inhibiting the formation of the cytoskeleton actin, said molecules being capable of being used: - as medicaments in the treatment of metastatic cancers,
  • a more particular subject of the invention is the use of the above-mentioned peptide fragments or derived sequences, within the framework of the implementation of a method for detecting side effects of molecules, in particular of drugs or molecules of the environment, namely a method for detecting molecules capable of having a cytotoxic effect corresponding to an inhibition or stimulation of the formation of the actin cytoskeleton.
  • the aforementioned proteins or peptides used in the context of the present invention contain one or more motifs for binding to proteins of the Ena / VASP family, said motifs comprising at least 5 to approximately 10 amino acids, of which at least 3 residues proline and preferably a phenylalanine residue.
  • the proteins or peptides mentioned above comprise at least two motifs for binding to proteins of the Ena / VASP family.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of proteins or peptides defined above, comprising, as binding motifs for proteins of the Ena / VASP family, one or more motifs of formula (I) below: Phe -X r X 2 -X 3 -Pro- (X 4 ) n (I) in which:
  • - X 1 represents a proline or leucine residue
  • - X 2 represents a proline, leucine, or serine residue
  • - X 3 represents a proline, isoleucine, or alanine residue
  • the aforementioned proteins or peptides used in the context of the present invention comprise two to four units of formula (I) defined above.
  • the abovementioned proteins or peptides used in the context of the present invention interact, by means of the motifs defined above, with proteins of the Ena / VASP family, namely the VASP protein, and / or the Ena protein. , and / or the Mena protein, and / or the Evl protein mentioned above, in the context of the polymerization of actin in eukaryotic cells, in particular human or other mammalian cells, or insect cells.
  • the invention relates more particularly to the abovementioned use of proteins or peptides chosen from:
  • the proteins of the zyxin family or the fragments thereof, or the sequences derived from these proteins or fragments, in particular by substitution addition or deletion of one or more amino acids of these proteins or fragments, said fragments or sequences derivatives having the property of proteins of the zyxin family to bind to proteins of the Ena / VASP family and to polymerize actin, and / or
  • - mammalian vinculin in particular human vinculin, or fragments thereof, or sequences derived from this protein or fragments, in particular by substitution addition or deletion of one or more amino acids of these proteins or fragments, said fragments or derived sequences having the property of proteins of the vinculin family to bind to proteins of the Ena / VASP family and to polymerize actin.
  • a more particular subject of the invention is the abovementioned use of fragments of the ActA protein of Listeria monocytogenes, designated SEQ ID NO 2 in the list of sequences below, the aminoterminal part of which binds to the Arp2 / 3 complex, namely the sequence corresponding to the first 235 or so amino acids of SEQ ID NO 2, is deleted or modified by substitution or deletion of one or more amino acids, so that the fragments in question cannot bind to the Arp2 / 3 complex.
  • the invention relates more particularly to the aforementioned use:
  • sequence SEQ TD NO 4 corresponding to the fragment of 376 amino acids delimited by the amino acids located at positions 235 and 610 of the sequence SEQ ID NO 2,
  • a subject of the invention is also the above-mentioned use of proteins of the zyxin family chosen from:
  • the mammalian zyxin protein in particular the murine zyxin represented by SEQ ID NO 8, the chicken zyxin represented by SEQ ID NO 10, and the human zyxin represented by SEQ ID NO 12,
  • the subject of the invention is more particularly the use of the abovementioned fragments as defined above. proteins of the aforementioned zyxin family, and in particular fragments chosen from:
  • sequence SEQ ID NO 20 corresponding to the fragment of 374 amino acids delimited by the amino acids located in positions 2 and 375 of the sequence SEQ ID NO 8
  • sequence SEQ ID NO 22 corresponding to the fragment of 351 amino acids delimited by the amino acids located in positions 1 and 351 of the sequence SEQ ID NO 10
  • sequence SEQ ID NO 24 corresponding to the fragment of 380 amino acids delimited by the amino acids located in positions 1 and 380 of the sequence SEQ ID NO 12,
  • sequence SEQ ID NO 26 corresponding to the fragment of 412 amino acids delimited by the amino acids located at positions 3 and 414 of the sequence SEQ ID NO 14,
  • a more particular subject of the invention is also the aforementioned use of human zinculin designated SEQ ID NO 28 in the list of sequences below, or of fragments as defined above thereof, in particular the sequence
  • SEQ LO NO 30 corresponding to the fragment of 227 amino acids delimited by the amino acids located at positions 840 and 1066 of the sequence SEQ ID NO 28.
  • the invention also relates to the aforementioned use of proteins or peptides, or of sequences derived from the latter, as defined above, fused on the N-terminal or C-terminal side with one or more peptide sequences facilitating the detection and the purification of the aforementioned peptide fragments or derived sequences, without however affecting the property aforementioned of these to polymerize actin.
  • GST glutathione-S-transferase
  • the invention also relates to the above-mentioned peptide fragments as such, namely more particularly the sequences SEQ ID NO 4, SEQ ID NO 6, SEQ ID NO 20, SEQ ID NO 22, SEQ ID NO 24, SEQ ID NO 26, and SEQ ID NO 30, as well as the peptide sequences derived from the above-mentioned peptide fragments, as defined above.
  • the invention also relates to the nucleotide sequences coding for the abovementioned peptide fragments, or for the peptide sequences derived therefrom, or also for the fusion proteins as described above.
  • the subject of the invention is more particularly the following nucleotide sequences: - the sequence SEQ ID NO 3 coding for SEQ ID NO 4, the sequence SEQ ID NO
  • sequence SEQ ID NO 5 coding for SEQ ID NO 6
  • sequence SEQ ID NO 19 coding for SEQ ID NO 20
  • sequence SEQ ID NO 21 coding for SEQ ID NO 22
  • sequence SEQ ID NO 23 coding for SEQ ID NO 24
  • sequence SEQ ID NO 25 coding for SEQ ID NO 26
  • sequence SEQ ID NO 29 coding for SEQ ID NO 30.
  • nucleotide sequences derived from the above-mentioned nucleotide sequences and coding for the sequences derived from said proteins or peptides as defined above.
  • the subject of the invention is also the vectors, in particular the plasmids, containing a nucleotide sequence as defined above.
  • the invention also relates to host cells transformed with an above-mentioned vector, said cells expressing the above-mentioned peptide fragments, or the derivative sequences described above, in recombinant form.
  • the above-mentioned host cells are chosen from the following: Escherichia coli DH5 ⁇ and Escherichia coli BL21.
  • Another subject of the invention is reagents for the implementation of a method for detecting or screening molecules having an effect of inhibiting or stimulating the formation of the actin cytoskeleton, said reagent comprising at least one protein or peptide as defined above, linked or adsorbed to a support capable of allowing actin polymerization, when said support linked to said peptide is placed in a medium containing the elements necessary for the polymerization of actin, in particular when said support is added to an extract prepared from supernatants of lysed cells of mammals, or in a medium containing mainly proteins of the Ena / VASP family, cofilin, and styling proteins, but not necessarily containing the Arp2 / 3 complex.
  • a more particular subject of the invention is the reagents as defined above, chosen from microspheres whose diameter is between approximately 100 and approximately 10-000 nm, the material constituting the microspheres being itself chosen from polystyrenes or latex, said microspheres each containing approximately 5,000 to approximately 50,000 molecules of the aforementioned protein or peptide or of a derived sequence according to the invention.
  • the aforementioned protein or peptide, or their derived sequence are adsorbed or covalently linked with a reactive site on the surface of said microspheres, said reagent being obtained by simple mixing of said microspheres with the protein or peptide or with their derived sequence .
  • the subject of the invention is also a method for detecting or screening for molecules having an effect of inhibiting or stimulating the formation of the actin cytoskeleton, said method comprising:
  • the abovementioned medium in which the molecule tested is placed in the presence of said reagent contains a compound marked in particular by fluorescence, making it possible to detect the polymerization of actin on said reagent.
  • the abovementioned labeled compound is a fluorescent derivative of actin, such as the rhodamine act (commercially available), making it possible to visualize the polymerization of actin by epifluorescence microscopy.
  • the invention also relates to a method as defined above, for detecting or screening molecules having an effect of inhibiting or stimulating the formation of the actin cytoskeleton, said method comprising in addition to steps of the method defined above -above :
  • proteins of the WASP family is meant, in the above and what follows, the protein produced by the WAS gene mutated in the context of Wiskott-Aldrich syndrome in humans, as well as proteins of human origin or no, having at least about 45% homology with the aforementioned human WASP protein, and being involved in the process of polymerization of cellular actin, and, where appropriate, of cellular motility.
  • the aforementioned proteins of the WASP family also have the common characteristic of having at least three major domains: - a WH1 / Scar domain in the N-terminal part; this domain has structural characteristics similar to a domain of homology to pleckstrin (or pH domain), and is supposed to interact with the polymerized actin and with the phospholipids,
  • a domain rich in proline a domain WH2 / A which is divided into three sub-domains, namely the sub-domain of homology with verproline, the sub-domain of homology with cofilin, and a sub- acidic domain.
  • the aforementioned proteins of the WASP family and the peptide fragments of the latter used in the context of the aforementioned method of the present invention are chosen from the proteins WASP, N-WASP, Scar and
  • a more particular subject of the invention is the abovementioned method in which the peptide fragments of the proteins of the WASP family are chosen from the fragments:
  • - human WASP protein or other mammals, in particular bovine or murine WASP protein, - human N-WASP protein, or other mammals, in particular bovine, or rat N-WASP protein,
  • the Scar subfamily such as the Scarl / WAVE protein of Dictyostellium discoideum, or of Caenorhabditis elegans, or of Drosophila melanogaster, of mice, or of humans,
  • yeasts such as the Las17 / Beel protein of Saccharomyces cerevisiae, or the WASP homologous protein (Wsplp) of Schizosaccharomyces pombe.
  • peptide fragments are chosen from those comprising:
  • the domain of homology with verproline contained in the proteins of the WASP family or in a protein derived from the latter, or at least one of the two sequences homologous to verproline when said proteins of the WASP family contain two of these sequences , or a peptide sequence derived from the aforementioned domain, in particular by substitution, addition or deletion of one or more amino acids, and retaining the property of this domain to bind to actin,
  • the aforementioned peptide fragments used in the context of the present invention also contain the C-terminal acid segment of said WASP or derived proteins.
  • the abovementioned peptide fragments do not contain the domain of homology with plekstrin, and / or the binding domain to Cdc42, and / or the proline-rich region, defined above of said proteins of the WASP family.
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use in the process defined above, of peptide fragments of proteins of the WASP family of human origin.
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of human origin are chosen from fragments of the human WASP protein comprising:
  • fragments of the aforementioned human WASP protein are chosen from the following:
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of human origin used in the process defined above are chosen from fragments of the human N-WASP protein comprising: . the sequence homologous to verproline delimited by the amino acids located at positions 405 and 421 of the peptide sequence of the human N-WASP protein represented by SEQ ID NO 32, or a peptide sequence derived from the above-mentioned domain as defined above, . and / or the verproline homologous sequence delimited by the amino acids located at positions 433 and 449 of the peptide sequence of the human N-WASP protein represented by SEQ ID NO 32, or a peptide sequence derived from the above-mentioned domain as defined above -above,
  • the domain of homology with the cofilin contained in the aforementioned N-WASP protein namely the domain delimited by the amino acids located at positions 470 and 488 of the peptide sequence of the human N-WASP protein represented by SEQ ID NO 32 , or a peptide sequence derived from the above-mentioned domain as defined above.
  • fragments of the human N-WASP protein mentioned above are chosen from the following:
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of human origin used in the process defined above are chosen from fragments of the human Scarl protein comprising:
  • fragments of the above-mentioned human Scarl protein are chosen from the following:
  • a more particular subject of the invention is the aforementioned use of peptide fragments of proteins of the WASP family of non-human origin.
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of non-human origin used in the process defined above are chosen from fragments of proteins of the WASP family of non-human mammals, such as: - the protein fragments WASP murine, themselves chosen from: * those comprising:
  • N-WASP mentioned above, namely the domain delimited by the amino acids located at positions 466 and 484 of the peptide sequence of the rat N-WASP protein represented by SEQ ID NO 35, or a peptide sequence derived from the above mentioned domain as defined above,
  • Bovine N-WASP represented by SEQ ID NO 36, or a peptide sequence derived from the above-mentioned domain as defined above, * the fragments whose N-terminal amino acid corresponds to that located in one of the positions 405 to 433 of SEQ ID NO 36, and the C-terminal amino acid corresponds to that located in one of the positions 488 to 505 of SEQ ID NO 36,
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of non-human origin used in the process defined above are chosen from fragments of proteins of the WASP family of microorganisms, such as: - the protein fragments Lasl7 of Saccharomyces cerevisiae, themselves chosen from:
  • Schizosaccharomyces pombe themselves chosen from:
  • the peptide fragments of proteins of the WASP family of human origin or not used in the process defined above are chosen from the peptide sequences derived from the aforementioned peptide fragments, in particular by substitution, addition or deletion of one or more amino acids of these fragments, said derived sequences having the property defined above of proteins of the WASP family and of said fragments of the latter.
  • the subject of the invention is also the application of the method as defined above, to the detection or screening of molecules: - capable of being able to be used as medicaments in the treatment of pathologies linked to a dysfunction of the process of actin polymerization as part of the actin cytoskeleton formation, in particular as drugs in the treatment of metastatic cancers, or as anti-parasitic antibiotics, - or likely to have a cytotoxic effect corresponding to inhibition or stimulation of the formation of the actin cytoskeleton.
  • the subject of the invention is also a kit or kit for implementing a process mentioned above, comprising
  • a reagent as defined above where appropriate a reagent comprising proteins of the WASP family in eukaryotic cells, or peptide sequences derived from proteins of the WASP family or peptide fragments defined above of these proteins or sequences derived, linked or adsorbed on a support as defined above,
  • an appropriate medium containing the elements necessary for the polymerization of actin in particular an extract from lysed cells.
  • the invention will be further illustrated by means of the following detailed description of the preparation of microspheres coated with a peptide fragment of the protein ActA, and of the detection of the polymerization of actin on the surface of these microspheres in a cell supernatant extract.
  • the sequence coding for the amino-terminal domain (1-234) of cDNA coding for the ActA protein of the bacterium Listeria monocytogenes has been deleted, as well as the part coding for the last 20 amino acids of the carboxy-terminal domain (transmembrane anchoring of protein).
  • the GST domain was chosen because it facilitates the purification of the protein.
  • This recombinant protein is composed of GST domains (237 residues) and central proline and carboxy-terrninal parts of ActA (350 residues corresponding to SEQ LD NO 6).
  • E. coli bacteria (strain BL21) were transformed with the plasmid pGEX2T-ActA-Pro.
  • the bacteria were cultured in standard LB medium containing the antibiotic ampicillin to maintain the bacteria comprising the plasmid under selection pressure.
  • the bacteria were grown in suspension at 37 ° C until the culture reached an optical density of 0.6 to 600 nm.
  • isopropylthio- ⁇ -D-galactoside (LPTG) was added to the medium at a final concentration of 1 rnM to induce the production of the protein. After 1 hour, the bacteria were collected by centrifugation and the pellets were stored at -80 ° C.
  • the pellets were thawed and added to extraction buffer (phosphate buffered saline pH 8, 300 mM NaCl, 2 mM EDTA (ethylenediamine tetra acid), 1 rnM DTT, 0.5% Triton X-100, containing 1 ⁇ g / ml of each of the following protease inhibitors, leupeptin, benzamidine, pepstatin, at a ratio of 1 g of pellet per 10 volumes of extraction buffer
  • the suspension was sonicated until it was no longer viscous
  • the extract was centrifuged at 20,000 xg for 10 minutes at 4 ° C.
  • the ActA-Pro protein was purified from the bacterial extract by chromatography. affinity on resin coupled to Glutathione (Pharmacia) and eluted with 10 mM reduced glutathione according to the manufacturers' recommendations The purification was confirmed by analysis of GST-Acta-Pro by electrophoresis on acrylamide gel.
  • the GST-ActA-Pro protein was adsorbed on 500 nm latex beads (Polyscience hic, 400 Valley Road, Warrington Pa, USA) according to the manufacturers' instructions. These beads, added to extracts prepared from cells, are capable of nucleating actin.

Landscapes

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Abstract

La présente invention a pour objet l'utilisation de protéines ou peptides comprenant un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdites protéines ou peptides ne se liant pas au complexe protéique Arp2/3, notamment de fragments de la protéine ActA de <i>Listeria monocytogenes</i>, ou de protéines de la famille de la zyxine, pour la préparation de réactifs utilisables dans le cadre de la mise en oeuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine.

Description

SEQUENCES PEPTIDIQUES COMPRENANT UN OU PLUSIEURS MOTIFS DE LIAISON AUX PROTEINES DE LA FAMILLE Ena/VASP, ET LEURS UTILISATIONS
La présente invention a pour objet des séquences peptidiques comprenant au moins un motif de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, ainsi que l'utilisation de telles séquences notamment dans le cadre de procédés de détection de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation de cytosquelette d'actine. Les cellules de notre corps sont capables de se déplacer et, parfois, elles s'arrondissent et se divisent en deux cellules sœur. Tous ces mouvements sont basés sur le cytosquelette d'actine. A un stade multicellulaire, le cytosquelette joue un rôle essentiel pour l'organisation du corps et pour l'homéostasie. Par exemple, la migration cellulaire est essentielle dans l'embryogenèse et la réponse immunitaire ainsi que lors de la réparation de blessures où les cellules migrent vers les régions endommagées. Ces mouvements sont dépendants du fonctionnement normal du cytosquelette d'actine. Les conséquences de la perturbation du fonctionnement du cytosquelette peuvent être désastreuses pour l'organisme. Dans les processus métastatiques, par exemple, l'absence de contrôle du cytosquelette des cellules tumorales peut provoquer leur migration en dehors de leur localisation normale, leur permettant de proliférer dans d'autres parties du corps, ce qui rend le traitement du cancer extrêmement difficile.
La caractérisation des protéines capables de polymériser l'actine, et la compréhension du mécanisme par lequel cette polymérisation génère une force, représentent les éléments clés pour comprendre le fonctionnement du cytosquelette dans la cellule. Toutefois, les propriétés dynamiques du cytosquelette rendent son étude extrêmement difficile. De plus, les approches actuellement disponibles pour analyser le cytosquelette sont compliquées ou fastidieuses.
La première étape de tous les processus dépendants du cytosquelette, tel que le mouvement, est la production de filaments d'actine, ou F-actine. Le mécanisme de la formation de ces polymères biologiques dans la cellule n'est toujours pas connu, malgré l'identification de nombreuses protéines liant l'actine et l'étude extensive de la polymérisation de l'actine in vitro. Le syndrome de Wiskott-Aldrich est une maladie du cytosquelette. La protéine WASP humaine, exprimée à partir du gène WAS qui est muté chez les patients affectés par ce syndrome, de même que le protéine N-WASP d'origine bovine (qui a environ 45% d'identité de séquence avec la protéine WASP humaine), ont donc fait l'objet d'études dans le but d'éclaircir le mécanisme du fonctionnement du cytosquelette dans la cellule (Yarar et al., Current Biology, 9 : 555 - 558 (1999); ohatgi et al., Cell, 91 : 221 - 231 (1999); Miki et al, The EMBO Journal, 15(19) : 5326 - 5335 (1996)).
Il a été montré que ces protéines WASP et N-WASP interagissent avec le complexe Arp2/3 (complexe protéique impliqué dans la polymérisation de l'actine), et induisent ainsi la polymérisation de l'actine.
A ce titre, il a été démontré que la protéine WASP est suffisante pour agir sur la motilité cellulaire basée sur l'actine, et que cette fonction est sous la dépendance du complexe Arp2/3 (Yarar et al. 1999 susmentionné). Pour effectuer cette démonstration, les auteurs de cet article ont préparé des microsphères recouvertes de protéine WASP et ont démontré que ces microsphères polymérisent l'actine, forment des queues d'actine, et sont douées d'une motilité basée sur l'actine dans des extraits cellulaires. Dans les extraits cellulaires dans lesquels le complexe Arp2/3 a été supprimé, les microsphères recouvertes de protéine WASP n'ont plus de motilité et possèdent seulement une activité résiduelle de polymérisation de l'actine.
Par ailleurs, de nombreux micro-organismes unicellulaires ont leurs propres moyens indépendants de mouvement mais certaines bactéries et virus pathogènes deviennent mobiles en utilisant des composants des cellules qu'ils infectent.
La bactérie Listeria monocytogenes qui infecte l'homme par contamination alimentaire, est un de ces pathogènes.
La Listeria pénètre dans les cellules, puis recrute des monomères d'actine à sa surface, leur permettant ainsi de former des "comètes" riches en actine F et de bouger (Sanger et al., Infection and Immunity, 60, 3609-3619 (1992); Tilney, L.G., DeRosier, D.J., Weber, A., and Tilney, M.S. (1992) Journal of Cell Biology, 118, 83-93). L'analyse du cytosquelette d'actine humain a été extrêmement facilitée par l'étude de cette Listeria (Beckerle, M.C., Cell 95, 741-748 (1998) ; Cossart P and Lecuit M., EMBO Journal 17, 3797-3806 (1998)). ActA est une protéine de surface de Listeria qui est essentielle pour sa mobilité (Domann et al, EMBO Journal 11, 1981-1990 (1992); Kocks, C, Gouin, E., Tabouret, M., Berche, P., Ohayon, H., and Cossart, P. (1992) Cell, 68, 521-531). Il a été montré que des billes de polystyrène enduites de protéine ActA et placées dans un extrait cytoplasmique d'oeufs de Xenopus laevis, étaient capables de se déplacer (Cameron et al., P.N.A.S. 96, 4908-4913 (1999)). Cette protéine ActA est composée d'un domaine N-terminal (délimité par les acides aminés situés aux positions 1 et 234 de la figure 1) qui interagit avec le complexe Arp 2/3 pour induire une activité de nucléation de l'actine (Welch M.D. et al, Science 281, 105-108 (1998)), suivi d'un grand domaine riche en proline (délimité par les acides aminés situés aux positions 235 et 584 de la séquence peptidique représentée sur la figure 1) dont on suppose qu'il joue également un rôle dans le cadre de l'accélération du taux d'assemblage d'actine (Golsteyn R.M. et al., Journal of Cell Science, 110 : 1893-1906 (1997)).
La zyxine humaine représente une protéine dont la caractérisation a été facilitée par les connaissances acquises au cours des études menées sur la Listeria (Beckerle,
M.C., Bio Essays 19, 949-957 (1997)).
La zyxine représente le prototype d'une nouvelle famille de protéines qui est localisée dans des sites riches en actine dans les cellules des eucaryotes supérieurs (Petit, M.M., Mois, R., Schoenmakers E.F., Mandahl N., Van De Ven W.J. (1996) Genomic, 36, 118-129). Par analyse de séquences, d'autres protéines de cette famille ont été identifiées, telles que la protéine LPP (Lipoma Preferred Partner) dont le pourcentage d'homologie avec la zyxine est d'environ 40% (Petit M. et al., Molecular Biology of the Cell, Il : 111-129), et la protéine TRLP6 dont le pourcentage d'homologie avec la zyxine est d'environ 35% (Yi, J., and Beckerle, M.C., Genomics 49, 314-316 (1998)).
Ces protéines de la famille de la zyxine comprennent un domaine riche en résidus proline d'environ 380 à 420 acides aminés présentant un pourcentage d'homologie d'environ 20 à environ 25 % avec le domaine riche en proline susmentionné de la protéine ActA. La protéine ActA et les protéines de la famille de la zyxine susmentionnée, se lient par intermédiaire de leur domaine riche en proline aux membres de la famille des protéines Ena/VASP, qui comprend notamment la protéine VASP (vasodilatator stimulated phosphoprotein, ou phosphoprotéine stimulée vasodilatatrice), les protéines Ena (chez la drosophile) et Mena (équivalent de la protéine Ena chez les mammifères), ainsi que la protéine Evl (Chakraborty T. et al, EMBO Journal 14, 1314-1321 (1995); Reinhard M. et al, P.N.A.S. 92, 7956-7960 (1995)) ; Gertler F.B. et al, Cell 87 : 227- 239 (1996)).
La protéine VASP serait impliquée dans l'organisation du cytosquelette car elle se lie à l'actine F et à la profiline, une protéine de 14 kDa qui forme des complexes avec l'actine G (Reinhard M. et al., EMBO Journal 14, 1583-1589 (1995)), mais ce mécanisme d'action n'est pas complètement élucidé.
Le rôle des protéines Ena/VASP, ainsi que celui de la zyxine et autres protéines de la famille de la zyxine dans les cellules des mammifères n'est pas clarifié à l'heure actuelle.
La présente invention découle de la mise en évidence par les Inventeurs du fait qu'il existe dans les cellules de l'organisme un autre mécanisme de polymérisation de l'actine que celui faisant intervenir la liaison de protéines, telles que celles de la famille WASP, au complexe Arp2/3. En effet, les Inventeurs ont mis en évidence que des protéines ou fragments de protéines se liant spécifiquement aux protéines de la famille Ena/VASP, mais ne se liant pas au complexe Arp2/3, sont capables de polymériser l'actine, et permettent la formation du cytosquelette d'actine dans des extraits cellulaires lorsque ces protéines ou fragments de protéines sont adsorbés sur un support solide approprié telles que des microsphères.
Par opposition aux effets mesurés avec les billes enduites de protéines se liant au complexe Arp2/3, notamment avec des billes enduites de protéines de la famille WASP susmentionnées, les billes enduites de protéines ou fragments de protéines se liant spécifiquement aux protéines de la famille Ena/VASP selon l'invention, et placées dans des surnageants de cellules lysées de mammifères, notamment humaines, ont permis aux inventeurs de mettre en évidence que :
- la polymérisation de l'actine détectée à l'aide des billes de l'invention est inhibée par les protéines ou fragments de protéines se liant spécifiquement aux protéines de la famille Ena/VASP (notamment par le fragment de la protéine ActA désigné ci-après ActA-Pro), tandis que la polymérisation de l'actine détectée à l'aide des billes enduites de protéine WASP n'est pas inhibée par les protéines ou fragments de protéines susmentionnés, - la polymérisation de l'actine détectée à l'aide des billes de l'invention n'est pas inhibée par les protéines WASP ou N-WASP, tandis que les billes enduites de protéine WASP sont inhibées par les protéines WASP ou N-WASP,
- la présence du complexe Arp2/3 dans les surnageants de cellules lysées susmentionnés, n'apparaît pas essentielle pour obtenir l'effet de polymérisation de l'actine sur les billes de l'invention, tandis qu'elle est obligatoire dans le cas des billes enduites de protéine WASP,
- la présence de protéines de la famille Ena/VASP dans les surnageants de cellules lysées susmentionnés, est nécessaire pour obtenir l'effet de polymérisation de l'actine sur les billes de l'invention, tandis qu'elle n'apparaît pas essentielle dans le cas des billes enduites de protéine WASP,
- les billes de l'invention ne sont pas susceptibles de se déplacer sous l'effet du mécanisme de polymérisation de l'actine faisant intervenir les protéines de la famille Ena/VASP, tandis que les billes enduites de protéine WASP sont capables de se déplacer sous l'effet du mécanisme de polymérisation de l'actine faisant intervenir le complexe Arp2/3.
Par ailleurs, puisque de nombreux processus dépendant de la polymérisation d'actine. nécessitent le recrutement et l'activation du complexe. Arp2/3, les Inventeurs ont recherché la présence de ce complexe au niveau des mitochondries portant la zyxine à leur surface. Aucune accumulation des protémes Arp2/3 n'a été observée au niveau des mitochondries, et de plus, la protéine WASP n'inhibe pas la polymérisation au niveau des mitochondries dans ce test. Ces résultats permettent aux Inventeurs de conclure sur le fait que les protéines de la famille zyxine sont suffisantes pour crée des sites de polymérisation, cette polymérisation nécessitant la présence de VASP. La présente invention a pour but de fournir de nouveaux fragments, ou polypeptides dérivés, des protéines ActA et de la famille de la zyxine, ainsi que les séquences nucléotidiques codant pour ces fragments.
L'invention a également pour but de fournir de nouveaux procédés de détection ou de criblage de molécules ayant un effet sur la formation du cytosquelette issu du mécanisme d'interaction des protéines de la famille Ena/VASP avec les protéines ActA et celles de la famille de la zyxine, notamment de molécules cytotoxiques ou de médicaments utilisables dans le cadre du traitement de pathologies liées à un développement anormal du cytosquelette.
L'invention a également pour but de fournir de nouveaux réactifs et kits pour la mise en œuvre des procédés susmentionnés. La présente invention a pour objet l'utilisation de protéines ou peptides comprenant un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdites protéines ou peptides ne se liant pas au complexe protéique Arp2/3, et étant capables d'induire in vitro la polymérisation de l'actine (à savoir d'induire la formation de filaments d'actine F dans des extraits cellulaires ou dans des milieux comparables, et ce même en absence du complexe Arp2/3 dans ces extraits ou milieux, mais en présence de protéines de la famille Ena/VASP), pour la préparation de réactifs utilisables dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine. L'invention a également pour objet l'utilisation de protéines ou peptides susmentionnés, dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules susceptibles de pouvoir être utilisées en tant que médicaments dans le traitement de pathologies liées à un dysfonctionnement du processus de polymérisation de l'actine dans le cadre de la formation du cytosquelette d'actine. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation des fragments peptidiques ou des séquences dérivées susmentionnés, dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition de la formation du cytosquelette d'actine, lesdites molécules étant susceptibles d'être utilisées : - en tant que médicaments dans le traitement de cancers métastatiques,
- ou en tant qu'antibiotiques anti-parasitaires.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation des fragments peptidiques ou des séquences dérivées susmentionnés, dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé de détection d'effets secondaires de molécules, notamment de médicaments ou de molécules de l'environnement, à savoir d'un procédé de détection de molécules susceptibles d'avoir un effet cytotoxique correspondant à une inhibition ou une stimulation de la formation du cytosquelette d'actine. Avantageusement, les protéines ou peptides susmentionnés utilisés dans le cadre de la présente invention, contiennent un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdits motifs comprenant au moins 5 jusqu'à environ 10 acides aminés dont au moins 3 résidus proline et, de préférence, un résidu phénylalanine. Avantageusement encore, les protéines ou peptides susmentionnés comprennent au moins deux motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de protéines ou peptides définis ci-dessus, comprenant, à titre de motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, un ou plusieurs motifs de formule (I) suivante : Phe-XrX2-X3-Pro-(X4)n (I) dans laquelle :
- n = O ou 1,
- X1 représente un résidu proline ou leucine,
- X2 représente un résidu proline, leucine, ou serine, - X3 représente un résidu proline, isoleucine, ou alanine,
- X4 représente un résidu proline, leucine, ou thréonine, sous réserve que lorsque n = 0, deux au moins de Xl5 X2, X3 représentent un résidu proline, et lorsque n = 1, deux au moins de X X2, X3, et X4 représentent un résidu proline. Avantageusement les protéines ou peptides susmentionnés utilisés dans le cadre de la présente invention comprennent deux à quatre motifs de formule (I) définie ci- dessus.
Avantageusement encore, les protéines ou peptides susmentionnés utilisés dans le cadre de la présente invention interagissent, par le biais des motifs définis ci-dessus, avec les protéines de la famille Ena/VASP, à savoir la protéine VASP, et/ou la protéine Ena, et/ou la protéine Mena, et/ou la protéine Evl susmentionnées, dans le cadre de la polymérisation de l'actine dans les cellules eucaryotes, notamment les cellules humaines ou d'autres mammifères, ou les cellules d'insectes.
L'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée de protéines ou peptides choisis parmi :
- les fragments de la protéine ActA de Listeria monocytogenes, lesdits fragments de la protéine ActA ne se liant pas au complexe protéique Arp2/3, et ayant la propriété de la protéine ActA de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, ou les séquences dérivées de ces fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété de la protéine ActA de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, et/ou
- les protéines de la famille de la zyxine, ou les fragments de ces dernières, ou les séquences dérivées de ces protéines ou fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces protéines ou fragments, lesdits fragments ou séquences dérivées ayant la propriété des protéines de la famille de la zyxine de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, et/ou
- la vinculine des mammifères, notamment la vinculine humaine, ou les fragments de ces dernières, ou les séquences dérivées de cette protéine ou fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces protéines ou fragments, lesdits fragments ou séquences dérivées ayant la propriété des protéines de la famille de la vinculine de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine.
Par liaison à la protéine VASP- dans ce qui précède et ce qui suit, on entend principalement des liaisons du type électrostatique, ainsi que les forces de Van der Waal. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de fragments de la protéine ActA de Listeria monocytogenes, désignée SEQ ID NO 2 dans la liste de séquences ci-après, dont la partie aminoterminale se liant au complexe Arp2/3, à savoir la séquence correspondant aux 235 premiers acides aminés environ de SEQ ID NO 2, est supprimée ou modifiée par substitution ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés, de sorte que les fragments en question ne puissent pas se lier au complexe Arp2/3.
A ce titre, l'invention concerne plus particulièrement l'utilisation susmentionnée :
- de la séquence SEQ TD NO 4, correspondant au fragment de 376 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 235 et 610 de la séquence SEQ ID NO 2,
- de la séquence SEQ J_D NO 6, correspondant au fragment de 350 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 235 et 584 de la séquence SEQ ID NO 2. L'invention a également pour objet l'utilisation susmentionnée de protéines de la famille de la zyxine choisies parmi :
- la protéine zyxine de mammifères, notamment la zyxine murine représentée par SEQ ID NO 8, la zyxine de poulet représentée par SEQ ID NO 10, et la zyxine humaine représentée par SEQ ID NO 12,
- la protéine LPP de mammifères, notamment la LPP humaine représentée par SEQ ID NO 14,
- la protéine TRIP6 de mammifères, notamment la TRIP6 humaine représentée par SEQ ID NO 16, et la TRLP6 murine représentée par SEQ ID NO 18. L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de fragments tels que définis ci-dessus de protéines de la famille de la zyxine susmentionnées, et notamment des fragments choisis parmi :
- la séquence SEQ ID NO 20, correspondant au fragment de 374 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 2 et 375 de la séquence SEQ ID NO 8, - la séquence SEQ ID NO 22, correspondant au fragment de 351 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 1 et 351 de la séquence SEQ ID NO 10,
- la séquence SEQ ID NO 24, correspondant au fragment de 380 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions.1 et 380 de la séquence SEQ ID NO 12,
- la séquence SEQ ID NO 26, correspondant au fragment de 412 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 3 et 414 de la séquence SEQ ID NO 14,
- ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, telles que définies ci-dessus.
L'invention a plus particulièrement pour objet encore l'utilisation susmentionnée de la zinculine humaine désignée SEQ ID NO 28 dans la liste de séquences ci-après, ou des fragments tels que définis ci-dessus de cette dernière, notamment la séquence
SEQ LO NO 30, correspondant au fragment de 227 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 840 et 1066 de la séquence SEQ ID NO 28.
L'invention a également pour objet l'utilisation susmentionnée de protéines ou peptides, ou de séquences dérivées de ces derniers, tels que définis ci-dessus, fusionnés du côté N-terminal ou C-terminal avec une ou plusieurs séquences peptidiques facilitant la détection et la purification des fragments peptidiques ou séquences dérivées susmentionnés, sans pour autant affecter la propriété susmentionnée de ces derniers de polymériser l'actine. Parmi de telles séquences peptidiques fusionnées aux fragments peptidiques, ou aux séquences dérivées de ces derniers, de l'invention, on peut citer celle de la glutathione-S-transférase (GST, décrit dans Smith D.B. and Johnson K.S., Gène 67 : 31-41 (1988)) fusionnée à la partie N-terminale des protéines ou peptides ou séquences dérivées susmentionnés, ou celles d'épitopes reconnus par des anticorps spécifiques, telle que celle de l'épitope myc9E10 (décrit dans Evan G.I. et al., Molecular and Cellular Biology 5 : 3610-3616 (1985)) fusionnée à la partie C-terminale des protéines ou peptides ou séquences dérivées susmentionnés. L'invention concerne également les fragments peptidiques susmentionnés en tant que tels, à savoir plus particulièrement les séquences SEQ ID NO 4, SEQ ID NO 6, SEQ ID NO 20, SEQ ID NO 22, SEQ ID NO 24, SEQ ID NO 26, et SEQ ID NO 30, ainsi que les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, telles que définies ci-dessus. L'invention concerne également les séquences nucléotidiques codant pour les fragments peptidiques susmentionnés, ou pour les séquences peptidiques dérivées de ces derniers, ou encore pour les protéines de fusion telles que décrites ci-dessus.
L'invention a plus particulièrement pour objet les séquences nucléotidiques suivantes : - la séquence SEQ ID NO 3 codant pour SEQ ID NO 4, la séquence SEQ ID
NO 5 codant pour SEQ ID NO 6, la séquence SEQ ID NO 19 codant pour SEQ ID NO 20, la séquence SEQ ID NO 21 codant pour SEQ ID NO 22, la séquence SEQ ID NO 23 codant pour SEQ ID NO 24, la séquence SEQ ID NO 25 codant pour SEQ ID NO 26, la séquence SEQ ID NO 29 codant pour SEQ ID NO 30. - les séquences nucléotidiques dérivées par dégénérescence du code génétique des séquences nucléotidiques susmentionnées, et codant pour les protéines ou peptides susmentionnés,
- les séquences nucléotidiques dérivées des séquences nucléotidiques susmentionnées, et codant pour les séquences dérivées desdits protéines ou peptides telles que définies ci-dessus.
L'invention a également pour objet les vecteurs, notamment les plasmides, contenant une séquence nucléotidique telle que définie ci-dessus. L'invention concerne également les cellules hôtes transformées par un vecteur susmentionné, lesdites cellules exprimant les fragments peptidiques susmentionnés, ou les séquences dérivées décrites ci-dessus, sous forme recombinante. Avantageusement, les cellules hôtes susmentionnées sont choisies parmi les suivantes : Escherichia coli DH5α et Escherichia coli BL21.
L'invention a également pour objet des réactifs poμr la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit réactif comprenant au moins une protéine ou peptide tel(le) que défini(e) ci-dessus, lié(e) ou adsorbé(e) à un support susceptible de permettre la polymérisation de l'actine, lorsque ledit support lié audit peptide est placé dans un milieu contenant les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine, notamment lorsque ledit support est ajouté à un extrait préparé à partir de surnageants de cellules lysées de matnmifères, ou dans un milieu contenant principalement les protéines de la famille Ena/VASP, la cofiline, et des protéines de coiffage, mais ne contenant pas obligatoirement le complexe Arp2/3.
L'invention a plus particulièrement pour objet les réactifs tels que définis ci- dessus, choisis parmi les microsphères dont le diamètre est compris entre environ 100 et environ 10-000 nm, le matériau constituant les microsphères étant lui même choisi parmi les polystyrènes ou le latex, lesdites microsphères contenant chacune environ 5 000 à environ 50 000 molécules de protéine ou peptide susmentionné ou d'une séquence dérivée selon l'invention.
Avantageusement la protéine ou le peptide susmentionné, ou leur séquence dérivée, sont adsorbés ou liés de façon covalente avec uη site réactif à la surface desdites microsphères, ledit réactif étant obtenu par simple mélange desdites microsphères à la protéine ou au peptide ou à leur séquence dérivée.
L'invention a également pour objet un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit procédé comprenant :
- une étape de mise en présence de la molécule testée avec un réactif tel que défini ci-dessus, dans un milieu contenant de l'actine et les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine définis ci-dessus, notamment dans un extrait de surnageant de cellules lysées, - suivie de la détection éventuelle d'une inhibition ou d'une activation du processus de polymérisation de l'actine à la surface dudit réactif, par rapport à un témoin (à savoir un milieu tel que décrit ci-dessus ne contenant pas la molécule testée, et dans lequel se trouve ledit réactif), correspondant respectivement à un effet d'inhibition ou de stimulation de la molécule testée sur la formation du cytosquelette d'actine par le mécanisme faisant intervenir la liaison de la protéine ou du peptide ou de leur séquence dérivée susmentionnés, avec une protéine de la famille Ena/VASP.
Avantageusement, le milieu susmentionné dans lequel la molécule testée est mise en présence dudit réactif, contient un composé marqué notamment par fluorescence, permettant de détecter la polymérisation de l'actine sur ledit réactif. A titre d'illustration, le composé marqué susmentionné est un dérivé fluorescent de l'actine, telle que l'actme-rhodamine (disponible commercialement), permettant de visualiser la polymérisation de l'actine par microscopie à épifluorescence.
L'invention concerne également un procédé tel que défini ci-dessus, de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit procédé comprenant en plus des étapes du procédé défini ci-dessus :
- une étape de mise en présence, dans un milieu contenant de l'actine et les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine dont le complexe Arp2/3, notamment dans un extrait de surnageant de cellules lysées, de la molécule testée avec un réactif comprenant des protéines de la famille WASP chez les cellules eucaryotes, notamment les cellules humaines ou d'autres mammifères, ou les cellules d'insectes, ou de micro-organismes telles que les levures, ou des fragments peptidiques de ces protéines de la famille WASP, lesdits fragments peptidiques ayant la propriété des protéines de la famille WASP de polymériser l'actine en induisant la motilité cellulaire, ou des séquences peptidiques dérivées des protéines de la famille WASP ou des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété susmentionnée des protémes de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières, lesdites protéines de la famille WASP, ou fragments peptidiques ou séquences dérivées susmentionnées, étant liés ou adsorbés à un support tel que défini ci-dessus, - suivie de la détection éventuelle d'une inhibition ou d'une activation du processus de polymérisation de l'actine à la surface dudit réactif, par rapport à un témoin, correspondant respectivement à un effet d'inhibition ou de stimulation de la molécule testée sur la formation du cytosquelette d'actine par le mécanisme faisant intervenir la liaison desdites protéines de la famille WASP, ou fragments peptidiques ou séquences dérivées susmentionnées, avec le complexe Arp2/3.
Par protéines de la famille WASP, on entend, dans ce qui précède et ce qui suit, la protéine produite par le gène WAS muté dans le cadre du syndrome de Wiskott- Aldrich chez l'homme, ainsi que les protéines d'origine humaine ou non, présentant au moins environ 45% d'homologie avec la protéine WASP humaine susmentionnée, et étant impliquée dans le processus de polymérisation de l'actine cellulaire, et, le cas échéant, de la motilité cellulaire.
Les protéines susmentionnées de la famille WASP possèdent également la caractéristique commune de posséder au moins trois domaines majeurs : - un domaine WHl/Scar dans la partie N-terminale ; ce domaine a des caractéristiques structurales similaires à un domaine d'homologie à la pleckstrine (ou domaine pH), et est supposé interagir avec l'actine polymérisée et avec les phospholipides,
-un domaine riche en proline, - un domaine WH2/A qui est divisé en trois sous-domaines, à savoir le sous- domaine d'homologie à la verproline, le sous-domaine d'homologie à la cofiline, et un sous-domaine acide.
Avantageusement, les protéines susmentionnées de la famille WASP et les fragments peptidiques de ces dernières utilisés dans le cadre du procédé susmentionné de la présente invention, sont choisis parmi les protéines WASP, N-WASP, Scar et
Lasl7, ou leurs fragments, ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés telles que définies ci-dessus.
L'invention a plus particulièrement pour objet le procédé susmentionné dans lequel les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP sont choisis parmi les fragments :
- de la protéine WASP humaine, ou d'autres mammifères, notamment la protéine WASP bovine ou murine, - de la protéine N-WASP humaine, ou d'autres mammifères, notamment la protéine N-WASP bovine, ou de rat,
- des protéines de la sous-famille Scar, telle que la protéine Scarl/WAVE de Dictyostellium discoideum, ou de Caenorhabditis elegans, ou de Drosophila melanogaster, de souris, ou humaine,
- des protéines de la sous-famille Las 17 des micro-organismes, notamment des levures, telle que la protéine Lasl7/Beel de Saccharomyces cerevisiae, ou la protéine homologue WASP (Wsplp) de Schizosaccharomyces pombe.
Avantageusement, les fragments peptidiques susmentionnés sont choisis parmi ceux comprenant :
- le domaine d'homologie avec la verproline contenu dans les protéines de la famille WASP, ou dans une protéine dérivée de ces dernières, ou au moins une des deux séquences homologues à la verproline lorsque lesdites protéines de la famille WASP contiennent deux de ces séquences, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés, et conservant la propriété de ce domaine de se lier à l'actine,
- et le domaine d'homologie avec la cofiline contenu dans les protéines de la famille WASP ou dans une protéine dérivée de ces dernières, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés, et conservant la propriété de ce domaine d'intervenir dans le cadre de la polymérisation de l'actine.
Le cas échéant, les fragments peptidiques susmentionnés utilisés dans le cadre de la présente invention, contiennent également le segment acide C-terminal desdites protéines WASP ou dérivées. Avantageusement les fragments peptidiques susmentionnés ne contiennent pas le domaine d'homologie avec la plekstrine, et/ou le domaine de liaison à Cdc42, et/ou la région riche en proline, définis ci-dessus desdites protéines de la famille WASP.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée dans le procédé défini ci-dessus, de fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine humaine. Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine humaine sont choisis parmi les fragments de la protéine WASP humaine comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 430 et 446 de la séquence peptidique de la protéine WASP humaine représentée par SEQ ID NO 31, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline délimité par les acides aminés situés aux positions 469 et 487 de la séquence peptidique de la protéine WASP humaine représentée par SEQ ID NO 31, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus.
De préférence, les fragments de la protéine WASP humaine susmentionnés sont choisis parmi les suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 404 à 430 de SEQ ID NO 31, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 487 à 502 de SEQ ID NO 31,
* le fragment de 99 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 404 et 502 de SEQ ID NO 31,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 404 et 487 de SEQ ID NO 31 ,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 430 et 502 de SEQ ID NO 31,
* le fragment de 58 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 430 et 487 de SEQ ID NO 31, * ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété définies ci-dessus des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières.
Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine humaine utilisés dans le procédé défini ci-dessus, sont choisis parmi les fragments de la protéine N-WASP humaine comprenant : . la séquence homologue à la verproline délimitée par les acides aminés situés aux positions 405 et 421 de la séquence peptidique de la protéine N- WASP humaine représentée par SEQ ID NO 32, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus, . et/ou la séquence homologue à la verproline délimitée par les acides aminés situés aux positions 433 et 449 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP humaine représentée par SEQ ID NO 32, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline contenu dans la protéine N-WASP susmentionnée, à savoir le domaine délimité par les acides aminés situés aux positions 470 et 488 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP humaine représentée par SEQ ID NO 32, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus.
De préférence, les fragments de la protéine N-WASP humaine susmentionnés sont choisis parmi les suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 392 à 433 de SEQ ID NO 32, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 488 à 505 de SEQJD NO 32,
* le fragment de 114 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 392 et 505 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 97 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 392 et 488 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 101 acides aminés délimité pa les acides aminés situés aux positions 405 et 505 de SEQ ID NO 32, * le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 488 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 433 et 505 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 56 acides arninés délimité par les acides aminés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 32,
* ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété définies ci-dessus des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières.
Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine humaine utilisés dans le procédé défini ci-dessus, sont choisis parmi les fragments de la protéine Scarl humaine comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 497 et 513 de la séquence peptidique de la protéine Scarl humaine représentée par SEQ ID NO 33, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus, . et le domaine d'homologie avec la cofiline délimité par les acides aminés situés aux positions 531 et 546 de la séquence peptidique de la protéine Scarl humaine représentée par SEQ ID NO 33, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus.
De préférence, les fragments de la protéine Scarl humaine susmentionnés sont choisis parmi les suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 443 à 497 de SEQ ID NO 33, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 546 à 559 de SEQ ID NO 33,-
* le fragment de 117 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 443 et 559 de SEQ ID NO 33,
* le fragment de 104 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 443 et 546 de SEQ ID NO 33,
* le fragment de 63 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 497 et 559 de SEQ ID NO 33, * le fragment de 50 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 497 et 546 de SEQ ID NO 33,
* ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété définies ci-dessus des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières.
L'invention a plus particulièrement pour objet l'utilisation susmentionnée de fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine non humaine. Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine non humaine utilisés dans le procédé défini ci-dessus, sont choisis parmi les fragments des protéines de la famille WASP de mammifères non humains, tels que : - les fragment de la protéine WASP murine, eux-mêmes choisis parmi : * ceux comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 448 et 465 de la séquence peptidique de la protéine WASP murine représentée par SEQ ID NO 34, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus, . et le domaine d'homologie avec la cofîline délimité par les acides aminés situés aux positions 487 et 505 de la séquence peptidique de la protéine WASP murine représentée par SEQ ID NO 34, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 420 à 448 de SEQ ID NO 34, et l'acide arniné C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 505 à 520 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 420 et 520 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 86 acides arninés délimité par les acides aminés situés aux positions 420 et 505 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 448 et 520 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 58 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 448 et 505 de SEQ ID NO 34, - les fragments de la protéine N-WASP de rat, eux-mêmes choisis parmi :
* ceux comprenant :
. la séquence homologue à la verproline délimitée par les acides aminés situés aux positions 401 et 417 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP de rat représentée par SEQ ID NO 35, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et/ou la séquence homologue à la verproline délimitée par les acides aminés situés aux positions 429 et 444 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP de rat représentée par SEQ ID NO 35, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline contenu dans la protéine
N-WASP susmentionnée, à savoir le domaine délimité par les acides aminés situés aux positions 466 et 484 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP de rat représentée par SEQ ID NO 35, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 401 à 429 de SEQ ID NO 35, et l'acide -iminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 484 à 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 401 et 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 401 et 484 de SEQ ID NO 35, * le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 429 et 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 56 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 429 et 484 de SEQ ID NO 35 ,
- les fragment de la protéine N-WASP bovine, eux-mêmes choisis parmi : * ceux comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 421 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP bovine représentée par SEQ ID NO 36, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus, . et/ou le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides arninés situés aux positions 433 et 488 de la séquence peptidique de la protéine N-WASP bovine représentée par SEQ ID NO 36, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline délimité par les acides arninés situés aux positions 470 et 488 de la séquence peptidique de la protéine
N-WASP bovine représentée par SEQ ID NO 36, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus, * les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 405 à 433 de SEQ ID NO 36, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 488 à 505 de SEQ ID NO 36,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 405 et 505 de SEQ ID NO 36,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 488 de SEQ ID NO 36,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 36, * le fragment de 56 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 36,
Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine non humaine utilisés dans le procédé défini ci-dessus, sont choisis parmi les fragments des protéines de la famille WASP de micro-organismes, tels que : - les fragment de la protéine Lasl7 de Saccharomyces cerevisiae, eux-mêmes choisis parmi :
* ceux comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 447 et 466 de la séquence peptidique de la protéine Las 17 représentée par SEQ ID NO 37, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline délimité par les acides arninés situés aux positions 607 et 624 de la séquence' peptidique de la protéine Las 17 représentée par SEQ ID NO 37, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 422 à 447 de SEQ ID NO 37, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 624 à 633 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 212 acides arninés délimité par les acides aminés situés aux positions 422 et 633 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 203 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 422 et 624 de SEQ ID NO 37, * le fragment de 187 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 447 et 633 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 178 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 447 et 624 de SEQ ID NO 37, - les fragment de la protéine homologue WASP (Wsplp) de
Schizosaccharomyces pombe, eux-mêmes choisis parmi :
* ceux comprenant :
. le domaine d'homologie avec la verproline délimité par les acides aminés situés aux positions 501 et 517 de la séquence peptidique de la protéine homologue WASP (Wsplp) de Schizosaccharomyces pombe représentée par SEQ ID
NO 38, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
. et le domaine d'homologie avec la cofiline délimité par les acides aminés situés aux positions 548 et 565 de la séquence peptidique de la protéine homologue WASP (Wsplp) de Schizosaccharomyces pombe représentée par SEQ ID
NO 38, ou une séquence peptidique dérivée du domaine susmentionné telle que définie ci-dessus,
* les fragments dontJ-acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 477 à 501 de SEQ ID NO 38, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 565 à 574 de SEQ ID NO 38,
* le fragment de 98 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 477 et 574 de SEQ ID NO 38,
* le fragment de 89 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 477 et 565 de SEQ ID NO 38, * le fragment de 74 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 501 et 574 de SEQ ID NO 38,
- le fragment de 65 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 501 et 565 de SEQ ID NO 38.
Avantageusement, les fragments peptidiques des protéines de la famille WASP d'origine humaine ou non utilisés dans le procédé défini ci-dessus, sont choisis parmi les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété définies ci-dessus des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières.
L'invention a également pour objet l'application du procédé tel que défini ci- dessus, à la détection ou au criblage de molécules : - susceptibles de pouvoir être utilisées en tant que médicaments dans le traitement de pathologies liées à un dysfonctionnement du processus de polymérisation de l'actine dans le cadre de la formation du cytosquelette d'actine, notamment en tant que médicaments dans le traitement de cancers métastatiques, ou en tant qu'antibiotiques anti-parasitaires, - ou susceptibles d'avoir un effet cytotoxique correspondant à une inhibition ou une stimulation de la formation du cytosquelette d'actine.
L'invention a également pour objet une trousse ou kit pour la mise en œuvre d'un procédé susmentionné, comprenant
- un réactif tel que défini ci-dessus,, - le cas échéant un réactif comprenant des protéines de la famille WASP chez les cellules eucaryotes, ou des séquences peptidiques dérivées des protéines de la famille WASP ou des fragments peptidiques définis ci-dessus de ces protéines ou séquences dérivées, liés ou adsorbés à un support tel que défini ci-dessus,
- le cas échéant un composé marqué permettant de visualiser la polymérisation de l'actine, notamment de l'actine marquée par fluorescence,
- le cas échéant un milieu approprié contenant les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine, notamment un extrait de cellules lysées.
L'invention sera davantage illustrée à l'aide de la description détaillée qui suit de la préparation de microsphères enduites d'un fragment peptidique de la protéine ActA, et de la détection de la polymérisation de l'actine à la surface de ces microsphères dans un extrait de surnageant cellulaire.
I) Préparation des billes GST-ActA-Pro
La séquence codant pour le domaine amino-terminale (1-234) de PADNc codant pour la protéine ActA de la bactérie Listeria monocytogenes a été supprimée, ainsi que la partie codant pour les 20 derniers acides aminés du domaine carboxy-terminal (ancrage transmembranaire de la protéine). La séquence d'ADN restante, codant pour la partie centrale (riche en proline) et la partie carboxy-terrninale d'ActA, a été introduite dans le vecteur pGEX2T (Pharmacia), en aval de la séquence codant pour la glutathione-S-transferase (GST), générant le plasmide pGEX2T-ActA-Pro. Le domaine GST a été choisi car il facilite la purification de la protéine. Cette protéine recombinante est composée de domaines GST (237 résidus) et des parties centrale riche en proline et carboxy-terrninale d'ActA (350 résidus correspondant à SEQ LD NO 6).
II) Purification et caractérisation de la protéine GST-ActA-Pro.
Des bactéries E. coli (souche BL21) on été transformées avec le plasmide pGEX2T-ActA-Pro. Les bactéries ont été cultivées dans du milieu LB standard contenant l'antibiotique ampicilline pour maintenir sous pression de sélection les bactéries comportant le plasmide. Les bactéries ont été cultivées en suspension à 37°C jusqu'à ce que la culture atteigne une densité optique de 0.6 à 600 nm. Ensuite, l'isopropylthio-β-D-galactoside (LPTG) a été ajouté au milieu à une concentration finale de 1 rnM pour induire la production de la protéine. Après 1 heure, les bactéries ont été collectées par centrifugation et les culots ont été stockés à -80°C. Les culots ont été décongelés et ajoutés à du tampon d'extraction (solution saline tamponnée au phosphate pH 8, 300 mM NaCl, 2 mM EDTA (acide ethylènediamine tetra acide), 1 rnM DTT, 0,5% Triton X-100, contenant 1 μg/ml de chacun des inhibiteurs de protéase suivants, leupeptine, benzamidine, pepstatine, à un rapport de 1 gr de culot par 10 volumes de tampon d'extraction. La suspension a été soniquée jusqu'à ce que elle ne soit plus visqueuse. L'extrait a été centrifugé à 20.000 x g pendant 10 minutes à 4°C et le surnageant contenant la protéine GST-ActA-Pro a été conseryé. La protéine ActA-Pro a été purifiée à partir de l'extrait bactérien par chromatographie d'affinité sur résine couplée à la Glutathione (Pharmacia) et éluée avec 10 mM glutathione réduit selon les recommandations des fabricants. La purification a été confirmée par analyse de la GST- Acta-Pro par électrophorèse sur gel d'acrylamide.
La protéine GST-ActA-Pro a été adsorbée sur des billes latex de 500 nm (Polyscience hic, 400 Valley Road, Warrington Pa, USA) suivant les instructions des fabricants. Ces billes, ajoutées aux extraits préparés à partir de cellules, sont capables de nucléer l'actine.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation de protéines ou peptides comprenant un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdites protéines ou peptides ne se liant pas au complexe proteique Arp2/3, et étant capables d'induire in vitro la polymérisation de l'actine, pour la préparation de réactifs utilisables dans le cadre de la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine.
2. Utilisation de protéines ou peptides selon la revendication 1, contenant un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdits motifs comprenant au moins 5 jusqu'à environ 10 acides aminés dont au moins 3 résidus proline.
3. Utilisation de protéines ou peptides selon la revendication 1 ou 2, contenant un ou plusieurs motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP, lesdits motifs comprenant au moins 5 jusqu'à environ 10 acides aminés dont au moins 3 résidus proline et un résidu phénylalanine.
4. Utilisation de protéines ou peptides selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant au moins deux motifs de liaison aux protéines de la famille Ena/VASP.
5. Utilisation de protéines ou peptides selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant un ou plusieurs motifs de formule (I) suivante : Phe-XrX2-X3-Pro-(X4)n (I) dans laquelle :
- n = 0 ou 1,
- X! représente un résidu proline ou leucine,
- X2 représente un résidu proline, leucine, ou serine, - X3 représente un résidu proline, isoleucine, ou alanine,
- X4 représente un résidu proline, leucine, ou thréonine, sous réserve que lorsque n = 0, deux au moins de Xls X2, X3 représentent un résidu proline, et lorsque n = 1, deux au moins de Xl9 X2, X3, et X4 représentant un résidu proline.
6. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 5 de peptides choisis parmi :
- les fragments de la protéine ActA de Listeria monocytogenes, lesdits fragments de la protéine ActA ne se liant pas au complexe proteique Arp2/3, et ayant la propriété de la protéine ActA de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, ou les séquences dérivées de ces fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides arninés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété de la protéine ActA de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, et/ou
- les protéines de la famille de la zyxine, ou les fragments de ces dernières, ou les séquences dérivées de ces protéines ou fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides arninés de ces protéines ou fragments, lesdits fragments ou séquences dérivées ayant la propriété des protéines de la famille de la zyxine de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine, -
- la vinculine des mammifères, notamment la vinculine humaine, ou les fragments de ces dernières, ou les séquences dérivées de cette protéine ou fragments, notamment par substitution addition ou suppression d'un ou plusieurs acides aminés de ces protéines ou fragments, lesdits fragments ou séquences dérivées ayant la propriété des protéines de la famille de la vinculine de se lier aux protéines de la famille Ena/VASP et de polymériser l'actine.
7. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 6, de peptides choisis parmi les fragments peptidiques suivants :
- la séquence SEQ LD NO 4, correspondant au fragment de 376 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 235 et 610 de la séquence SEQ ID NO 2, - la séquence SEQ LD NO 6, correspondant au fragment de 350 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 235 et 584 de la séquence SEQ ID NO 2,
- la séquence SEQ ID NO 20, correspondant au fragment de 374 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 2 et 375 de la séquence SEQ ID NO
8,
- la séquence SEQ ID NO 22, correspondant au fragment de 351 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 1 et 351 de la séquence SEQ ID NO 10, - la séquence SEQ ID NO 24, correspondant au fragment de 380 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 1 et 380 de la séquence SEQ ID NO 12,
- la séquence SEQ ID NO 26, correspondant au fragment de 412 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 3 et 414 de la séquence SEQ ID NO 14,
- la séquence SEQ ID NO 30, correspondant au fragment de 227 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 840 et 1066 de la séquence SEQ ID NO 28,
- ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, telles que définies dans la revendication 6.
8. Réactif pour la mise en œuvre d'un procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit réactif comprenant au moins une protéine ou peptide tel que défini dans l'une des revendications 1 à 7, lié ou adsorbé à un support susceptible de permettre la polymérisation de l'actine, lorsque ledit support lié à ladite protéine ou audit peptide est placé dans un milieu contenant les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine, notamment lorsque ledit support est ajouté à un extrait préparé à partir de surnageants de cellules lysées de mammifères.
9. Réactif selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il est choisi parmi les microsphères dont le diamètre est compris entre environ 100 et environ 10 000 nm, le matériau constituant les microsphères étant lui même choisi parmi les polystyrènes ou le latex, lesdites microsphères contenant chacune environ 5 000 à environ 50 000 molécules de peptide ou séquence dérivée définis dans l'une des revendications 1 à 7.
10. Procédé de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit procédé comprenant :
- une étape de mise en présence de la molécule testée avec un réactif selon la revendication 8 ou 9, dans un milieu contenant de l'actine et les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine, notamment dans un extrait de surnageant de cellules lysées,
- suivie de la détection éventuelle d'une inhibition ou d'une activation du processus de polymérisation de l'actine à la surface dudit réactif, par rapport à un témoin, correspondant respectivement à un effet d'inhibition ou de stimulation de la molécule testée sur la formation du cytosquelette d'actine par le mécanisme faisant intervenir la liaison de la protéine ou du peptide ou de leur séquence dérivée susmentionnés, avec une protéine de la famille Ena/VASP.
11. Procédé selon la revendication 10, de détection ou de criblage de molécules ayant un effet d'inhibition ou de stimulation de la formation du cytosquelette d'actine, ledit procédé comprenant en plus des étapes du procédé défini dans la revendication
10 :
- une étape de mise en présence, dans un milieu contenant de l'actine et les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine dont le complexe Arp2/3, notamment dans un extrait de surnageant de cellules lysées, de la molécule testée avec un réactif comprenant des protéines de la famille WASP chez les cellules eucaryotes, notamment les cellules humaines ou d'autres mammifères, ou les cellules d'insectes, ou de micro-organismes telles que les levures, ou des fragments peptidiques de ces protéines de la famille WASP, lesdits fragments peptidiques ayant la propriété des protéines de la famille WASP de polymériser l'actine en induisant la motilité cellulaire, ou des séquences peptidiques dérivées des protéines de la famille WASP ou des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution d'un ou plusieurs acides arninés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété susmentionnée des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières, lesdites protéines de la famille WASP, ou fragments peptidiques ou séquences dérivées susmentionnées, étant liés ou adsorbés à un support tel que défini ci-dessus, - suivie de la détection éventuelle d'une inhibition ou d'une activation du processus de polymérisation de l'actine à la surface dudit réactif, par rapport à un témoin, correspondant respectivement à un effet d'inhibition ou de stimulation de la molécule testée sur la formation du cytosquelette d'actine par le mécanisme faisant intervenir la liaison desdites protéines de la famille WASP, ou fragments peptidiques ou séquences dérivées susmentionnées, avec le complexe Arp2/3.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les protéines de la famille WASP utilisées sont choisies parmi :
- la protéine WASP humaine, ou d'autres mammifères, telle que la protéine WASP bovine ou murine,
- la protéine N-WASP humaine, ou d'autres mammifères, telle que la protéine N-WASP bovine, ou de rat,
- les protéines de la sous-famille Scar, telle que la protéine Scarl/WAVE de Dictyostellium discoideum, ou de Caenorhabditis elegans, ou de Drosophila melanogaster, de souris, ou humaine,
- les protéines de la sous-famille Las 17 des micro-organismes, notamment des levures, telle que la protéine Lasl7/Beel de Saccharomyces cerevisiae, ou la protéine homologue WASP (Wsplp) de Schizosaccharomyces pombe. ,
- ou les séquences peptidiques dérivées des protéines susmentionnées telles que définies dans la revendication 11.
13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que les fragments des protéines de la famille WASP utilisés sont choisis parmi :
- les fragments de la protéine WASP humaine suivants : * les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 404 à 430 de SEQ ID NO 31, et l'acide arniné C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 487 à 502 de SEQ ID NO 31, * le fragment de 99 acides aπiinés délimité par les acides aminés situés aux positions 404 et 502 de SEQ ID NO 31,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 404 et 487 de SEQ ID NO 31, * le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 430 et 502 de SEQ ID NO 31,
* le fragment de 58 acides arninés délimité par les acides arninés situés aux positions 430 et 487 de SEQ ID NO 31,
- les fragments de la protéine N-WASP humaine suivants : * les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 392 à 433 de SEQ ID NO 32, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 488 à 505 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 114 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 392 et 505 de SEQ ID NO 32, * le fragment de 97 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 392 et 488 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 405 et 505 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 488 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 433 et 505 de SEQ ID NO 32,
* le fragment de 56 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 32, - les fragments de la protéine Scarl humaine suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 443 à 497 de SEQ ID NO 33, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 546 à 559 de SEQ ID NO 33,
* le fragment de 117 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 443 et 559 de SEQ ID NO 33 ,
* le fragment de 104 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 443 et 546 de SEQ ID NO 33, * le fragment de 63 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 497 et 559 de SEQ ID NO 33,
* le fragment de 50 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 497 et 546 de SEQ ID NO 33, - les fragment de la protéine WASP murine suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 420 à 448 de SEQ ID NO 34, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 505 à 520 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 420 et 520 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 86 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 420 et 505 de SEQ ID NO 34,
* le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 448 et 520 de SEQ ID NO 34, * le fragment de 58 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 448 et 505 de SEQ ID NO 34,
- les fragments de la protéine N-WASP de rat suivants :
* les. fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 401 à 429 de SEQ ID NO 35, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 484 à 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 401 et 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 401 et 484 de SEQ ID NO 35, * le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 429 et 501 de SEQ ID NO 35,
* le fragment de 56 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 429 et 484 de SEQ ID NO 35,
- les fragment de la protéine N-WASP bovine suivants : * les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 405 à 433 de SEQ ID NO 36, et. l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 488 à 505 de SEQ ID NO 36, * le fragment de 101 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 505 de SEQ ID NO 36,
* le fragment de 84 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 405 et 488 de SEQ ID NO 36, * le fragment de 73 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 36,
* le fragment de 56 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 433 et 488 de SEQ ID NO 36,
- les fragment de la protéine Lasl7 de Sacckaromyces cerevisiae suivants : * les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 422 à 447 de SEQ ID NO 37, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 624 à 633 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 212 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 422 et 633 de SEQ ID NO 37, * le fragment de 203 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 422 et 624 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 187 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 447 et633 de SEQ ID NO 37,
* le fragment de 178 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 447 et 624 de SEQ ID NO 37,
- les fragment de la protéine homologue WASP (Wsplp) de Schizosaccharomyces pombe suivants :
* les fragments dont l'acide aminé N-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 477 à 501 de SEQ ID NO 38, et l'acide aminé C-terminal correspond à celui situé à l'une des positions 565 à 574 de SEQ ID NO 38,
* le fragment de 98 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 477 et 574 de SEQ ID NO 38,
* le fragment de 89 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 477 et 565 de SEQ ID NO 38, * le fragment de 74 acides aminés délimité par les acides aminés situés aux positions 501 et 574 de SEQ ID NO 38, - le fragment de 65 acides aminés délimité par les acides arninés situés aux positions 501 et 565 de SEQ ID NO 38,
- ou les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, notamment par substitution, addition ou suppression d'un ou plusieurs acides arninés de ces fragments, lesdites séquences dérivées ayant la propriété définies dans la revendication 11 des protéines de la famille WASP et desdits fragments de ces dernières.
14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, appliqué à la détection ou au criblage de molécules :
- susceptibles de pouvoir être utilisées en tant que médicaments dans le traitement de pathologies liées à un dysfonctionnement du processus de polymérisation de l'actine dans le cadre de la formation du cytosquelette d'actine, notamment en tant que médicaments dans le traitement de cancers métastatiques, ou en tant qu'antibiotiques anti-parasitaires,
- ou susceptibles d'avoir un effet cytotoxique correspondant à une inhibition ou une stimulation de la formation du cytosquelette d'actine.
15. Trousse ou kit pour la mise en œuvre d'un procédé selon l'une des revendications 10 à 13, comprenant
- un réactif selon la revendication 8 ou 9,
- le cas échéant un réactif comprenant des protéines de la famille WASP chez les cellules eucaryotes, ou des séquences peptidiques dérivées des protéines de la famille WASP ou des fragments peptidiques définis dans l'une des revendications 11 à 13, liés ou adsorbés à un support tel que défini dans la revendication 8 ou 9,
- le cas échéant un composé marqué permettant de visualiser la polymérisation de l'actine, notamment de l'actine marquée par fluorescence,
- le cas échéant un milieu approprié contenant les éléments nécessaires à la polymérisation de l'actine, notamment un extrait de cellules lysées.
16. Séquences peptidiques SEQ ID NO 4, SEQ ID NO 6, SEQ ID NO 20, SEQ ID NO 22, SEQ ID NO 24, SEQ ID NO 26, et SEQ ID NO 30, ainsi que les séquences peptidiques dérivées des fragments peptidiques susmentionnés, telles que définies dans la revendication 6.
17. Séquences nucléotidiques codant pour les séquences peptidiques selon la revendication 16, et correspondant aux séquences nucléotidiques suivantes :
- la séquence SEQ ID NO 3 codant pour SEQ ID NO 4, la séquence SEQ ID NO 5 codant pour SEQ ID NO 6, la séquence SEQ ID NO 19 codant pour SEQ ID NO 20, la séquence SEQ ID NO 21 codant pour SEQ ID NO 22, la séquence SEQ ID NO 23 codant pour SEQ ID NO 24, la séquence SEQ ID NO 25 codant pour SEQ ID NO 26, la séquence SEQ ID NO 29 codant pour SEQ ID NO 30,
- les séquences nucléotidiques dérivées par dégénérescence du code génétique des séquences nucléotidiques susmentionnées, et codant pour les séquences peptidiques susmentionnés,
- les séquences nucléotidiques dérivées des séquences nucléotidiques susmentionnées, et codant pour les séquences dérivées desdites séquences peptidiques telles que définies ci-dessus.
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