Synthesis of a biotin-functionalized biguanide for the identification of the tumor growth inhibition mechanism of metformin
La metformine est largement utilisée pour réduire le taux de glycémie dans le cas des patients souffrant de diabète de type 2. Dans des études récentes, les chercheurs ont observé une association inverse entre l'utilisation de la metformine et le cancer dans différents tissus. L'inhibition du complexe I de la chaine respiratoire des mitochondries a été considéré responsable pour l'activité antinéoplasique de la metformine, mais le mécanisme par lequel la metformine conduit à inhiber le complexe I et, par conséquent, la prolifération des cellules cancéreuses, n'a jamais été entièrement démontrée ou comprise.  Dans cette thèse, nous nous somme proposé d'identifier le mécanisme d'action de la metformine et de sa cible dans les mitochondries, en fonctionnalisant la biguanide analogue de la metformine avec de la biotine. Des extraits de mitochondries ont mises en contact avec la metformine biotinylée et ont été séparés sur des colonnes d'affinité contenant de la streptavidine immobilisée. Les protéines éluées après les étapes de lavage ont été analysées par LC-MS/MS et leurs séquences analysées en utilisant l'algorithme BLAST (NCBI). Nous avons isolé et identifié par spectrométrie de masse (MS) une protéine de 8 KDa qui lie spécifiquement et directement la metformine. Cette protéine a été identifiée comme étant la sous-unité de la ATP synthase. Nos résultats suggèrent que la metformine inhibe la prolifération des cellules cancéreuses par l'inhibition directe de l'ATP synthase de la chaîne respiratoire mitochondriale.  Les travaux présentés dans cette thèse ont été réalisés dans le département de chimie, en collaboration avec le département de biochimie et médecine moléculaire de l'université de Montréal.
Metformine Biguanide Biotine Streptavidine Chromatographie d'affinité Anticancéreux Complexe I ATP synthase Chaîne respiratoire des mitochondries Metformin Biotin Streptavidin