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Cibler les TLR : un nouvel espoir pour les maladies inflammatoires

Des chercheurs trouvent des peptides capables d'inhiber l'activité des TLR, ce qui ouvre de nouvelles possibilités de traitement.

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Inhibition des TLR : UneInhibition des TLR : Unenouvelle approchemaladies associées.pour traiter l'inflammation et lesLes peptides montrent des promesses
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Les récepteurs similaires aux Toll (TLR) sont des éléments clés de notre système immunitaire. Ils aident notre corps à reconnaître les germes nuisibles et d'autres substances qui pourraient nous nuire. Quand les TLR ne fonctionnent pas correctement, ça peut causer des problèmes de santé durables comme les maladies auto-immunes, les infections, et l'Inflammation cérébrale. Comme ils jouent un rôle central dans les réponses du corps face aux infections, trouver des moyens de contrôler l'activité des TLR est un axe de recherche pour traiter diverses maladies inflammatoires et garder notre système immunitaire équilibré.

Activation et Signalisation des TLR

Quand les TLR sont activés, ils envoient des signaux à l’intérieur des cellules. Ça se fait à travers un processus où certaines parties des TLR se regroupent avec d'autres protéines. Ce regroupement crée de plus grands groupes de signaux qui déclenchent des réponses entraînant de l'inflammation. Des facteurs clés dans cette réponse aident à faire passer les signaux plus loin. Donc, bloquer ces premières interactions peut être une bonne manière d'arrêter une activité non désirée des TLR.

Structure des Domaines TIR

Le système TLR existe depuis longtemps dans l’arbre évolutif, apparaissant chez beaucoup de types de vivants, des animaux aux plantes et même certains microorganismes. La partie des TLR impliquée dans la signalisation s'appelle le domaine TIR. Il est composé d'arrangements spécifiques de feuillets et d'hélices, qui se combinent de différentes manières pour permettre des interactions complexes. En étudiant ces interactions, les chercheurs ont découvert plusieurs points importants sur la surface TIR qui aident à former des complexes TLR.

Découverte de Peptides Inhibiteurs des TLR

Les chercheurs ont été occupés à trouver de petits morceaux de protéines, ou peptides, qui peuvent bloquer l'activité des TLR. Ils ont pris des parties de la surface du domaine TIR et les ont testées de différentes manières pour trouver celles qui pouvaient vraiment interférer avec la fonction des TLR. Certains de ces peptides ont montré un bon potentiel dans les tests en laboratoire et peuvent aider à contrôler les réponses immunitaires dans diverses conditions inflammatoires.

Dépistage Massif de Peptides

Une nouvelle méthode appelée dépistage massif parallèle aide les chercheurs à identifier de petits peptides pouvant se lier aux domaines TLR. Cette technique permet de tester rapidement beaucoup de peptides en même temps, facilitant la recherche des plus efficaces. En analysant une bibliothèque de plus de 190 000 peptides synthétiques, les scientifiques ont pu rassembler une grande quantité d'informations sur les peptides les mieux adaptés pour interagir avec les TLR.

Résultats du Dépistage de Peptides

D’après le dépistage, plusieurs peptides synthétiques se liant à des protéines TLR importantes ont été trouvés pour réduire efficacement l'inflammation dans des tests en laboratoire. Ces peptides ont été testés sur des modèles de souris, montrant qu'ils avaient la capacité de bloquer les réponses immunitaires nuisibles, confirmant leur potentiel pour des traitements futurs.

Conception de la Bibliothèque T-Surf

Pour créer une large variété de peptides à tester, les chercheurs ont conçu une bibliothèque contenant de nombreux petits peptides. Ils ont veillé à ce que ces peptides couvrent différentes parties des domaines TIR, cherchant à trouver le plus d'options de liaison possibles. Cette bibliothèque T-Surf a été conçue sur la base de séquences de domaines TIR existantes, et elle s'est révélée contenir une énorme collection de peptides uniques, dont certains ont montré des propriétés anti-inflammatoires prometteuses.

Dépistage Contre des TLR Spécifiques

Les peptides de la bibliothèque T-Surf ont ensuite été dépistés contre deux protéines TLR clés, MALTIR et MyD88TIR. Ce processus a révélé des motifs de liaison TIR spécifiques capables d'inhiber les activités des TLR. Les résultats ont montré que les peptides sélectionnés pouvaient rivaliser efficacement avec des peptides inhibiteurs de TLR connus, soulignant la puissance de cette nouvelle approche de dépistage.

Évaluation des Effets Anti-Inflammatoires

Pour évaluer l’efficacité des peptides identifiés, les scientifiques ont synthétisé divers peptides immunomodulateurs dérivés du TIR. En traitant des cellules immunitaires avec ces peptides, ils ont mesuré dans quelle mesure les peptides pouvaient inhiber les voies de signalisation inflammatoire. Beaucoup des peptides synthétisés ont montré une forte capacité à réduire l'activité des TLR et l'inflammation, les rendant candidats pour un développement ultérieur.

Potentiel Thérapeutique dans la Sepsie

Étant donné que la sepsie peut déclencher des réponses inflammatoires sévères menant à une forte mortalité, les chercheurs ont testé le potentiel thérapeutique des peptides dans des modèles de sepsie. Les résultats ont indiqué que les souris traitées avec des peptides immunomodulateurs avaient des taux de survie significativement améliorés par rapport à celles traitées avec d'autres substances. Les peptides ont non seulement aidé à améliorer la survie, mais ont également réduit les niveaux de marqueurs inflammatoires nuisibles dans le sang.

Protection Contre les Dommages Rétiniens

Le rôle des TLR dans l'œil, notamment dans des conditions comme la dégénérescence maculaire liée à l'âge (DMLA), a également été exploré. En appliquant les peptides sur des souris souffrant de dommages rétiniens, les chercheurs ont trouvé que ces peptides pouvaient atténuer les effets de la dégénérescence rétinienne causée par des substances nuisibles. Cela suggère que les inhibiteurs des TLR pourraient également aider à protéger la vision.

Compréhension du Liaison et de la Stabilité des Peptides

Pour mieux comprendre comment les peptides fonctionnent, les chercheurs ont étudié comment les peptides interagissent avec différents domaines TIR. Ils ont constaté que les peptides se lient fortement à plusieurs protéines TIR, ce qui aide à expliquer leurs larges effets anti-inflammatoires. De plus, des études sur la stabilité de ces peptides dans le sérum humain ont révélé que certains peptides restaient intacts plus longtemps, ce qui est favorable pour des applications thérapeutiques.

Optimisation de la Conception des Peptides

Comprendre les propriétés structurales des peptides a aidé les chercheurs à identifier les zones clés pouvant être améliorées. Certains peptides ont montré des caractéristiques qui pourraient être ajustées pour une meilleure performance, comme modifier leur forme et leur stabilité. En se concentrant sur les parties les plus importantes de la séquence de peptides qui interagissent avec les TLR, d'autres améliorations peuvent être apportées, menant potentiellement à des traitements encore plus efficaces.

Défis et Directions Futures

Bien que les avancées dans la découverte des peptides représentent un pas en avant significatif, il reste encore des défis à surmonter. Il sera important de s'assurer que les peptides n'ont pas d'effets secondaires indésirables lorsqu'ils sont utilisés chez les organismes vivants. Plus de travail est nécessaire pour optimiser davantage les peptides et comprendre leur comportement dans des modèles animaux plus grands et chez les humains.

Conclusion

La recherche sur les peptides inhibiteurs des TLR montre un grand potentiel pour traiter les conditions inflammatoires et offre des approches potentielles pour s'attaquer à des maladies comme la sepsie et la DMLA. En continuant à développer ces peptides et à affiner leur conception, on pourrait voir émerger de nouvelles stratégies qui exploitent le système immunitaire de manière plus sûre et plus efficace. La bibliothèque T-Surf représente une ressource puissante pour découvrir de nouvelles thérapies qui pourraient changer notre façon d'aborder le traitement des troubles inflammatoires.

Source originale

Titre: Massively parallel screening of TIR-derived peptides reveals vast TLR-targeting immunomodulatory peptides

Résumé: Toll-like receptors (TLRs) are critical regulators of the immune system, and altered TLR responses lead to a variety of inflammatory diseases. Interference of intracellular TLR signaling, which is mediated by multiple Toll/interleukin-1 receptor (TIR) domains on all TLRs and TLR adapters, is an effective therapeutic strategy against immune dysregulation. Peptides that inhibit TIR-TIR interactions by fragmenting interface residues have potential as therapeutic decoys. However, a systematic method for discovering TIR-targeting moieties has been elusive, limiting exploration of the vast unsequenced space of the TIR domain family. Here, we developed a comprehensive parallel screening method to uncover novel TIR-binding peptides derived from previously unexplored surfaces on a wide range of TIR domains. We constructed a large peptide library, named TIR surfacesome, by tiling surface sequences of the large TIR domain family and screening against MALTIR and MyD88TIR, TIRs of two major TLR adaptor proteins, resulting in the discovery of hundreds of TIR-binding peptides. The selected peptides inhibited TLR signaling, demonstrated anti-inflammatory effects in macrophages and therapeutic potential in mouse inflammatory models. This approach may facilitate the development of TLR-targeted therapeutics.

Auteurs: Moon-Hyeong Seo, Y. Lim, T. K. Kang, M. I. Kim, D. Kim, J.-Y. Kim, S. H. Jung, K. Park, W.-B. Lee

Dernière mise à jour: 2024-05-22 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.21.595261

Source PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.05.21.595261.full.pdf

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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