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Structure-function relationship of new peptides activating human Nav1.1 - 13/08/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115173 
Ludivine Lopez a, b, Stephan De Waard a, c, Hervé Meudal d, Cécile Caumes b, Kuldip Khakh e, Steve Peigneur f, Barbara Oliveira-Mendes a, Sophia Lin e, Jolien De Waele g, Jérôme Montnach a, Sandrine Cestèle h, Agnès Tessier a, J.P. Johnson e, Massimo Mantegazza h, Jan Tytgat f, Charles Cohen e, Rémy Béroud b, Frank Bosmans g, Céline Landon d, Michel De Waard a, b, c, , 1
a Nantes Université, CNRS, INSERM, l’institut du thorax, F-44000 Nantes, France 
b Smartox Biotechnology, Saint-Egrève, France 
c LabEx "Ion Channels, Science and Therapeutics", Valbonne, France 
d Center for Molecular Biophysics, CNRS, rue Charles Sadron, CS 80054, Orléans 45071, France 
e Xenon Pharmaceuticals, Burnaby, British Columbia, Canada 
f University of Leuven, 3000 Leuven, Belgium 
g Department of Basic and Applied Medical Sciences, Ghent University, Ghent, Belgium 
h Université Cote d'Azur, CNRS UMR 7275, Institute of Molecular and Cellular Pharmacology, Valbonne-Sophia Antipolis, France 

Corresponding author at: Nantes Université, CNRS, INSERM, l’institut du thorax, F-44000 Nantes, France. Nantes Université, CNRS, INSERM, l’institut du thorax Nantes F-44000 France

Abstract

Na v 1.1 is an important pharmacological target as this voltage-gated sodium channel is involved in neurological and cardiac syndromes. Channel activators are actively sought to try to compensate for haploinsufficiency in several of these pathologies. Herein we used a natural source of new peptide compounds active on ion channels and screened for drugs capable to inhibit channel inactivation as a way to compensate for decreased channel function. We discovered that JzTx-34 is highly active on Na v 1.1 and subsequently performed a full structure-activity relationship investigation to identify its pharmacophore. These experiments will help interpret the mechanism of action of this and formerly identified peptides as well as the future identification of new peptides. We also reveal structural determinants that make natural ICK peptides active against Na v 1.1 challenging to synthesize. Altogether, the knowledge gained by this study will help facilitate the discovery and development of new compounds active on this critical ion channel target.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abbreviations : AD, ASD, DEE, DMEM, DMF, DS, GEFS+, ICK, Na v , SPPS, SUDEP, TANGO

Keywords : Drug discovery, JzTx-34, Pharmacology, hNa v 1.1 channel , Biophysics, High-throughput screening, Automated patch clamp, Cellular assay, Peptide synthesis, Lead optimization, Structural functional relationships, Dravet disease


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Vol 165

Article 115173- septembre 2023 Retour au numéro
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