Bases structurales de l'inhibition de la kinase Akt (PKB) par le peptide inhibiteur Akt-in : une étude RMN

RésuméLa kinase Akt (PKB) joue un rôle central dans la régulation de l'apoptose, et sa dérégulation se trouve de ce fait souvent associée à la progression de différents cancers : la recherche d'inhibiteurs spécifiques d'Akt ouvre donc une voie intéressante vers la découverte de nouvelles substances antitumorales. Nous avons déjà démontré que les protéines de la famille TCL1 (un proto-oncogène impliqué dans des leucémies prolymphocytaires T) interagissaient avec Akt au niveau de son domaine PH (Akt-PHD), et fonctionnaient comme des coactivateurs de cette kinase. Nous avons alors émis et vérifié l'hypothèse qu'un peptide (Akt-in) dont la séquence correspondait au brin β A de TCL1 (directement impliqué dans le site de liaison à Akt-PHD) pouvait se lier à Akt-PHD et moduler l'activité de la kinase. Des expériences RMN ont suggéré qu'Akt-in liait le domaine PH sur un site identique à celui de TCL1, mais provoquait également des changements conformationnels à plus longue distance, au niveau de la boucle VL1, le site de liaison aux phosphatidyl-inositol-phosphates. Dans ce manuscrit, nous avons utilisé des expériences de titrage RMN pour démontrer que la liaison d'Akt-in à Akt-PHD entraînait une diminution significative de l'affinité du domaine PH pour l'IP4, la tête sucrée des phosphatidyl-inositol-phosphates. Ces lipides sont responsables de l'ancrage membranaire de la kinase, une étape essentielle pour son activation. Pour citer cet article : V. Ropars et al., C. R. Chimie 9 (2006).

Akt (PKB) plays a central role in the regulation of cellular antiapoptosis and, thus, is a core intracellular survival factor underlying various human neoplastic diseases. Hence, Akt specific inhibitors create an attractive target for anticancer therapy. We have previously demonstrated that proteins of the TCL1 family (a protooncogene underlying human T cell prolymphocytic leukemia) interact with Akt and functions as Akt kinase coactivators. TCL1 coactivate Akt by binding to its pleckstrin homology domain (Akt-PHD). Then, with the aim to develop an Akt kinase inhibitor, we have hypothesized and verified that a peptide, which spans the Akt binding site (the A β-strand of human TCL1), binds to Akt and modulates Akt kinase activity and its downstream biological responses. Nuclear magnetic studies suggested that Akt_in shares a similar binding site with TCL1, but causes remote conformational changes on the variable loop 1 of the PH domain, the locus mediating phosphoinositide binding. In the present paper, we used NMR titration experiments to demonstrate that the binding of Akt-in to Akt-PHD significantly decreases the affinity of the PH domain for IP4, the sugar headgroup of phosphatidyl-inositol phosphate lipids, responsible for the membrane anchorage of the kinase and its subsequent activation. To cite this article: V. Ropars et al., C. R. Chimie 9 (2006).