Brevet FR3126536A1 — publié le 20230303

Le système pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène selon la présente invention comprend une unité de détection de mutation pathogène pour détecter une position de mutation pathogène correspondant à une mutation pathogène dans une structure 3D de la protéine, en utilisant des données de mutation pathogène contenant des informations sur une mutation pathogène provoquant des anomalies de fonctions de la protéine et des données de structure de protéine contenant des informations sur la structure 3D correspondant au séquençage génétique de la protéine ; et une unité de détection de site actif de substance médicale, correspondant à la position de la mutation pathogène, et, auquel la substance médicale peut se lier. Figure pour l’abrégé : Figue 1 Système et procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un système et un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène, plus particulièrement, un système et un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène qui peut identifier un site actif de substance médicale pouvant ajuster une fonction de la protéine en se liant à la substance médicale. Etat de la technique antérieure Les protéines existent dans l’espace tridimensionnel (« 3D » ci-après) par interaction et par repliements entre acides aminés sous une forme atypique qui leur est propre. Une substance médicale qui ajuste la fonction d'une protéine en inhibant ou en activant l'activité de la protéine peut montrer un effet seulement dans certaines zones de la protéine ciblée. Autrement dit, un ajustement de la fonction de la protéine n'est possible que par un site spécifique en raison de la structure de la protéine, et même si un composé se liait à d’autres sites de la protéine, cela ne pourrait pas affecter la fonction de la protéine. Un site actif de la protéine est une région spécifique sur une structure tridimensionnelle de la protéine. En d'autres termes, le site actif d'une protéine est un endroit où la fonction de la protéine est affectée lorsque des composés sont liés au site correspondant. Le site actif de la protéine est une information très importante dans le domaine du criblage virtuel (dit « virtual screening » en anglais), pour calculer et trouver au moyen d’ordinateur la force de liaison entre protéine et composés en utilisant de nombreux composés. L'énergie de liaison entre protéine et composé peut être calculée quel que soit le site où le composé est situé dans l'espace tridimensionnel de la protéine. Le problème est que, quelle que soit la force de la liaison, il existe des sites qui n'affectent pas la fonction de la protéine. Ce qui signifie que l'on ne peut pas sélectionner des composés capables de réguler la fonction de la protéine en utilisant uniquement l'énergie de liaison (ou la force de liaison) du composé qui se lie à la protéine. Une condition préalable au criblage virtuel est la connaissance du site actif de la protéine ciblée. Il n’est possible de sélectionner un composé à forte possibilité de régulation de la fonction de la protéine que si le site actif est connu à l'avance. Par conséquent, identifier le site actif de protéine est essentiel pour le développement de médicaments. Cependant, aucune méthode appropriée pour identifier le site actif d’une protéine n'a été proposée jusqu’à présent. Ainsi, le développement de médicaments utilisant un site actif ne peut être appliqué qu'à une minorité de sites actifs ayant été découverts expérimentalement par hasard. Dans ce contexte, l’objet de la présente invention est de fournir un système et un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide d’une mutation pathogène, pouvant identifier un site actif de substance médicale de la protéine par une analyse de structure tridimensionnelle par rapport à une position de mutation pathogène ayant forte possibilité d’ajuster une fonction de protéine. Selon un mode de réalisation pour réaliser l'objet de la présente invention, un système pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide d’une mutation pathogène comprend : une unité de détection de mutation pathogène pour détecter une position de mutation pathogène correspondant à une mutation pathogène dans une structure tridimensionnelle de la protéine, en utilisant des données de mutation pathogène contenant des informations sur une mutation pathogène provoquant une fonction anormale de la protéine et des données de structure de protéine contenant des informations sur la structure tridimensionnelle correspondant au séquençage génétique de la protéine ; et une unité de détection de site actif de substance médicale pour détecter un site actif de substance médicale, correspondant à la position de la mutation pathogène, et, auquel la substance médicale peut se lier. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le site actif de substance médicale peut comprendre au moins une structure parmi une structure directement exposée à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine et une structure exposée à l'extérieur par un chemin relié à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine. Selon un mode de réalisation de la présente invention l’unité de détection de site actif de substance médicale peut détecter un espace vide qui est adjacent à la position de la mutation pathogène dans un modèle de protéine formé dans une structure tridimensionnelle correspondant à chaque atome contenu dans la structure tridimensionnelle de la protéine, et qui peut avoir un volume supérieur ou égal à un volume prédéterminé correspondant à la substance médicale et qui peut être relié avec l’extérieur du modèle de protéine en tant que site actif de substance médicale. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la structure tridimensionnelle peut avoir un rayon avec un ratio prédéterminé du rayon de Van der Waals de chaque atome. Selon un mode de réalisation de la présente invention, une première coordonnée situées dans l'espace vide peut être reliée à une deuxième coordonnée située à l'extérieur du modèle de protéine par un chemin distinct du modèle de protéine. Selon un mode de réalisation pour réaliser l'objet de la présente invention, un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide d’une mutation pathogène comprend: une étape de détection de position de mutation pathogène consistant à détecter une position de mutation pathogène correspondant à une mutation pathogène dans une structure tridimensionnelle de la protéine, en utilisant des données de mutation pathogène contenant des informations sur une mutation pathogène provoquant une fonction anormale de la protéine et des données de structure de protéine contenant des informations sur la structure tridimensionnelle correspondant au séquençage génétique de la protéine ; et une étape de détection de site actif de substance médicale consistant à détecter un site actif de substance médicale, correspondant à la position de la mutation pathogène, et, auquel la substance médicale peut se lier. Selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, le site actif de substance médicale peut comprendre au moins une structure parmi une structure directement exposée à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine et une structure exposée à l'extérieur par un chemin relié à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine Selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, l’étape de détection du site actif de substance médicale peut consister à détecter un espace vide qui est adjacent à la position de la mutation pathogène dans un modèle de protéine formé dans une structure tridimensionnelle correspondant à chaque atome contenu dans la structure tridimensionnelle de la protéine, et ayant un volume supérieur ou égal à un volume prédéterminé correspondant à la substance médicale et étant relié avec l’extérieur du modèle de protéine en tant que site actif de substance médicale. Selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, la structure tridimensionnelle peut avoir un rayon avec un ratio prédéterminé du rayon de Van der Waals de chaque atome. Selon un mode de réalisation du procédé selon la présente invention, une première coordonnée située dans l'espace vide peut être reliée à une deuxième coordonnée située à l'extérieur du modèle de protéine par un chemin distinct du modèle de protéine. Selon le système et le procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène tels que décrits ci-dessus, le site actif de substance médicale pour une protéine dont les informations de mutation pathogène sont connues peut être identifier. Aussi, la probabilité de découverte de nouveau médicament peut être accrue en menant des recherches de substances médicales focalisée autour du site actif de substance médicale qui a été détecté. Brève description des figures est un schéma fonctionnel d’un système pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène, selon un mode de réalisation de la présente invention. est un organigramme d’un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide de mutation pathogène, selon un mode de réalisation de la présente invention. est une vue illustrant un exemple de modèle 3D de protéine montrant un site actif de substance médicale. est une vue agrandie du site actif de substance médicale dans le modèle 3D de protéine de la . est une vue agrandie de la région qui ne peut être proposée en tant que site actif de substance médicale dans le modèle 3D de protéine de la . est une vue agrandie de la région qui ne peut être proposée en tant que site actif de substance médicale dans le modèle 3D de protéine de la . Un système pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide d’une mutation pathogène comprenant : une unité (400) de détection de mutation pathogène pour détecter une position de mutation pathogène correspondant à une mutation pathogène dans une structure tridimensionnelle de la protéine, en utilisant des données de mutation pathogène contenant des informations sur une mutation pathogène provoquant une fonction anormale de la protéine et des données de structure de protéine contenant des informations sur la structure tridimensionnelle correspondant au séquençage génétique de la protéine ; et une unité (500) de détection de site actif de substance médicale pour détecter un site actif de substance médicale, correspondant à la position de la mutation pathogène, et, auquel la substance médicale peut se lier. Le système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le site actif de substance médicale comprend au moins une structure parmi une structure directement exposée à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine et une structure exposée à l'extérieur par un chemin relié à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine. Le système selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’unité (500) de détection de site actif de substance médicale détecte un espace vide qui est adjacent à la position de la mutation pathogène dans un modèle de protéine formé dans une structure tridimensionnelle correspondant à chaque atome contenu dans la structure tridimensionnelle de la protéine, et ayant un volume supérieur ou égal à un volume prédéterminé correspondant à la substance médicale et étant relié avec l’extérieur du modèle de protéine en tant que site actif de substance médicale. Le système selon la revendication 3, caractérisé en ce que la structure tridimensionnelle a un rayon avec un ratio prédéterminé du rayon de Van der Waals de chaque atome. Le système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’une première coordonnée située dans l'espace vide est reliée à une deuxième coordonnée située à l'extérieur du modèle de protéine par un chemin distinct du modèle de protéine. Un procédé pour identifier un site actif de substance médicale d’une protéine à l’aide d’une mutation pathogène comprenant : une étape de détection de position de mutation pathogène consistant à détecter une position de mutation pathogène correspondant à une mutation pathogène dans une structure tridimensionnelle de la protéine, en utilisant des données de mutation pathogène contenant des informations sur une mutation pathogène provoquant une fonction anormale de la protéine et des données de structure de protéine contenant des informations sur la structure tridimensionnelle correspondant au séquençage génétique de la protéine ; et une étape de détection de site actif de substance médicale consistant à détecter un site actif de substance médicale, correspondant à la position de la mutation pathogène, et, auquel la substance médicale peut se lier. Le procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le site actif de substance médicale comprend au moins une structure parmi une structure directement exposée à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine et une structure exposée à l'extérieur par un chemin relié à l'extérieur de la structure tridimensionnelle de la protéine. Le procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’étape détection du site actif de substance médicale consiste à détecter un espace vide qui est adjacent à la position de la mutation pathogène dans un modèle de protéine formé dans une structure tridimensionnelle correspondant à chaque atome contenu dans la structure tridimensionnelle de la protéine, et ayant un volume supérieur ou égal à un volume prédéterminé correspondant à la substance médicale et étant relié avec l’extérieur du modèle de protéine en tant que site actif de substance médicale. Le procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la structure tridimensionnelle a un rayon avec un ratio prédéterminé du rayon de Van der Waals de chaque atome. Le procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’une première coordonnée située dans l'espace vide est reliée à une deuxième coordonnée située à l'extérieur du modèle de protéine par un chemin distinct du modèle de protéine.