Date : 1991
Editeur / Publisher : [s.l.] : [s.n.] , 1991
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Résumé / Abstract : En 1991, trois récepteurs du neurotransmetteur excitateur qu’est l’acide glutamique ont été caractérisés grâce à la synthèse d’agonistes et d’antagonistes sélectifs : les deux récepteurs ionotropiques (ou ionotropes) NMDA et AMPA et le récepteur métabotropique (ou métabotrope). Le dipeptide NAAG (N alpha Acetyl-L-aspartyl-L-glutamique) endogène du système nerveux central de vertébrés est aussi un candidat potentiel au rôle de neurotransmetteur ou bien au rôle de précurseur du neurotransmetteur glutamatergique. Le NAAG est hydrolysé en acide glutamique et en acide N-acétyl-aspartique par une peptidase: la NAALADase. Le but de ce travail a été de synthétiser des inhibiteurs spécifiques de la NAALADase dépourvus d’autres propriétés pharmacologiques en particulier sans effets sur les récepteurs des neurotransmetteurs excitateurs. En effet, l’acide quisqualique, seul inhibiteur connu de la NAALADse à ce jour, est aussi un agoniste des récepteurs glutamatergiques AMPA et métabotropique. Nous avons étudié l’activité enzymatique de la NAALADase in vitro, à partir de synaptosomes de cerveau de rat avec le substrat NAAG radioactif et les analogues non radioactifs en immobilisant les membranes sur un support et in vivo, au niveau du striatum de rat. Nous avons montré que le dipeptide L‐Aspartyl‐L‐glutamate est hydrolysé plus rapidement que le NAAG, ce qui suggère que le groupement acétyl n’est pas essentiel pour la spécificité de l’activité NAALADase. En partant de l’hypothèse que l’enzyme était une métallopeptidase, trois analogues ayant des propriétés inhibitrices ont été synthétisés avec succès, désignés par les nombres 33 (dipeptide beta-NAAG), 73 et 74. Nous avons mis en évidence une protection presque totale par les trois inhibiteurs 33, 73 et 74 de la dégradation in vivo du NAAG. L’affinité des analogues, comme celle du substrat NAAG pour l’enzyme, est de l’ordre du micromolaire. Les analogues contenant un acide glutamique et de nombreuses fonctions acides carboxyliques, les effets de ces molécules sur les trois types de récepteurs NMDA, AMPA et métabotropiques ont été comparés à ceux de l’acide quisqualique. La recherche de meilleurs inhibiteurs de la NAALADase (affinité nanomolaire) nécessite de comprendre comment le dipeptide alpha-NAAG est un substrat tandis que les analogues 33 (beta-NAAG),73 et 74 sont des inhibiteurs. Une préparation d’enzyme purifiée et la connaissance de la séquence de la NAALADase permettront d’y parvenir. Le rôle physiologique de la NAALADase sera clarifié lorsque les réponses biologiques induites par le dipeptide NAAG seront caractérisées puis potentialisées par exemple, en présence des inhibiteurs de l’enzyme.
Résumé / Abstract : In 1991, NMDA, AMPA and metabotropic receptors of glutamate / glutamic acid, a main excitatory amino acid neurotransmitter of the brain, have been identified following the synthesis of selective agonist and antagonists. The endogenous dipeptide N-acetyl-L-aspartyl-L-glutamate (NAAG) present in vertebrate CNS fulfills several criteria corresponding to a neurotransmitter or glutamate precursor. NAAG inactivation may proceed through enzymatic hydrolysis into N-acetyl-L-aspartate and glutamate by an N-acetylated-alpha-linked acidic dipeptidase (NAALADase). The purpose of our work was to synthesize specific inhibitors of NAALADase with no pharmacological properties on glutamate receptors. Quisqualic acid/ quisqualate, the only known inhibitor of NAALADase to date, is indeed an AMPA and metabotropic glutamate receptor agonist. NAALADase activity has been studied in vitro using immobilized membranes from rat brain synaptosomes and with radioactive NAAG and non radioactive synthetized analogues of NAAG, and in vivo, in the rat striatum. L-Aspartyl-L-glutamate was hydrolyzed faster than NAAG, suggesting that the acetylated moiety was not essential for NAALADase specificity. On the assumption that the peptidase should be a metallopeptidase, three analogues that are inhibitors have been successfully synthesized which have been named 22 (dipeptide beta-NAAG), 73 et 74. Almost full enzymatic in vivo degradation protection of NAAG was achieved by all three inhibitors 33, 73 and 74. Analogues affinities, like NAAG substrate itself, were in the micromolar range. Since analogues contain a glutamic acid and other carboxylic functions, the effect of these on the three types of receptors ie. NMDA, AMPA and metabotropic have been compared to those of quisqualic acid. The search for NAALADase inhibitors with affinity in the nanomolar range requires to understand how alpha-NAAG dipeptide acts as a substrate whereas analogues 33 (beta-NAAG), 73 and 74 act as inhibitors. In the future, this should be achieved thanks to the availability of a purified enzyme preparation and the knowledge of the NAALADase sequence. NAALADase physiological role will be clarified when biological responses induced by NAAG dipeptide will be characterized and then potentiated with enzyme inhibitors.