ETUDE DE LA REACTIVITE DE VINYLIDENES CARBENOIDES DE CHROME(III) ET MISE AU POINT DE NOUVEAUX PROCEDES DE SYNTHESE

NOUS AVONS ETUDIE LA REACTIVITE DES TRICHLOROALCANES GEMINAUX PRIMAIRES, SECONDAIRES ET TERTIAIRES AVEC CRCL 2. NOUS AVONS MONTRE QUE CETTE REACTION PERMET DE GENERER DES VINYLIDENES CARBENOIDES DE CHROME(III) DE FACON HAUTEMENT STEREOSPECIFIQUE A TEMPERATURE AMBIANTE. UNE ETUDE MECANISTIQUE NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LE MECANISME DE FORMATION DE CES NOUVEAUX ORGANOMETALLIQUES DE STEREOCHIMIE E OU Z. LA REMARQUABLE STABILITE DES VINYLIDENES CARBENOIDES DE CHROME(III) NOUS A PERMIS D'ETUDIER LEURS REACTIVITES. NOUS AVONS MONTRE QUE CES REACTIFS PRESENTENT UN CARACTERE NUCLEOPHILE, UN CARACTERE ELECTROPHILE ET DONNENT LIEU AU REARRANGEMENT DE FRITSCH-BUTTENBERG-WIECHEL AINSI QU'A LA REACTION DE CYCLOPROPANATION, TYPIQUE DES CARBENES. NOUS AVONS EGALEMENT OBSERVE LE PHENOMENE DE REPROTONATION INTERNE LORS DE REACTIONS DE DEUTERATION DES VINYLIDENES CARBENOIDES, ET LE PHENOMENE DE TRANSFERT D'HYDROGENE LORS DE L'ETUDE DE LEUR STABILITE THERMIQUE. LA REMARQUABLE CHIMIOSELECTIVITE DE SES ORGANOMETALLIQUES AVEC LES ALDEHYDES NOUS A A PERMIS DE METTRE AU POINT DE NOUVELLES METHODOLOGIES POUR LA SYNTHESE STEREOSELECTIVE D'ALCOOLS ALLYLIQUES CHLORES DE STEREOCHIMIE Z, D'ALDEHYDES ,-INSATURES -CHLORES Z, D'ETHERS D'ENOL CHLORES E, D'ESTERS D'ENOL E ET DE 1-CHLORO OLEFINES DE STEREOCHIMIE Z. NOUS AVONS EGALEMENT ETENDU LE CHAMPS D'APPLICATION DE LA REACTION DE NOZAKI-HIYAMA A DES SUBSTRATS POLYHALOGENES, POUR LA SYNTHESE TOTALE DE L'HALOMON. DANS LA SECONDE PARTIE, REALISEE EN COLLABORATION AVEC LES LABORATOIRES PIERRE FABRE NOUS AVONS ETUDIE LA MISE AU POINT DE NOUVEAUX PROCEDES DE SYNTHESE. L'ETUDE PORTANT SUR LA MEQUITAZINE, NOUS A PERMIS DE METTRE AU POINT UNE NOUVELLE VOIE D'ACCES A LA 3-CARBOXYMETHYL QUINUCLIDINE OPTIQUEMENT PURE. CE COMPOSE PEUT ETRE DERACEMISE AVEC UN EXCES ENANTIOMERIQUE DE 100% EN UTILISANT UNE 1,2-DISULFONAMIDE CHIRALE DITRIFLEE. CETTE STRATEGIE APPLIQUEE AU 2,3,5,-TRIMETHYL-4-HYDROXY-DODECYLTHIOPHENYLACETANILIDE PERMET D'OBTENIR UN EE DE 60% DE L'ENANTIOMERE (S). NOUS AVONS MIS AU POINT DE NOUVELLES CONDITIONS POUR REALISER LE REARRANGEMENT DE FRIES PERMETTANT DE PREPARER DES INTERMEDIAIRES AVANCES DE LA SYNTHESE TOTALE DE LA RHEIN. NOUS AVONS EGALEMENT MIS AU POINT UNE METHODE GENERALE POUR LA PREPARATION DE SELS D'AMIDINIUM, BASEE SUR LA REACTION DE PINNER.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

Développement des nouvelles réactions bioselectives pour la ligation chimique

La ligation chimique implique la liaison des molécules de manière covalente pour former un nouveau complexe ayant les propriétés combinées de ses composants individuels. Ainsi, les composés naturels ou synthétiques avec leurs activités individuelles peuvent être conjuguer pour créer des substances possédant des caractéristiques uniques. Un domaine d' intérêt particulier à ces procédures est le marquage de protéines. Afin de simplifier et d'accélérer la découverte de nouvelles réactions de ligation bioselectives, nous avons conçu un système de screening rapide pour attribuer de la sélectivité et de la réactivité d'un groupement fonctionnel vers une série de dérivés d'acides aminés traçable. Une fonction chimique à propriétés prometteuse 3-arylpropiolonitrile (APN) a été identifiée. Les études comparatives ont démontré que cette technique offrait une meilleure sélectivité et stabilité par rapport à la technologie classique basée sur l utilisation du groupement maléimide. L utilisation de l APN permet d obtenir des bioconjugués propres et résistants à la décomposition, ce qui est d une importance cruciale pour les applications médicales. Étude structure-réactivité nous a permis d'optimiser ses propriétés et de préparer une série de sondes fonctionnelles, dont un a été utilisé pour tester la sélectivité d'APN sur les mélanges modèles de peptides. De plus, les APN ont été trouvés à posséder une sélectivité élevée vers sélénocystéine: un acide aminé rare mais très important présent dans de nombreux enzymes actives. Une série des APN a été testée pour son activité inhibitrice envers une enzyme contenant sélénocystéine thiorédoxine réductase et s'est révélé posséder des activités élevées Enfin, une approche combinatoire de type split and mix a été développée visant à identifier des séquences peptidiques possédant la réactivité élevée avec les réactifs biosélectifs déjà connus.Chemical ligation involves the linking of molecules in covalent manner to form a novel complex having the combined properties of its individual components. Thus, natural or synthetic compounds with their individual activities can be chemically combined to create unique substances possessing carefully engineered characteristics. A field of especial interest in such ligation procedures is protein labeling.To accelerate the discovery of new bioselective ligation reactions, we designed a screening system for fast assigning of the selectivity and reactivity of a given functional group owards series of UVGtraceable amino acid derivatives. As a result of our screening a promising cysteineGselective scaffold 3Garylpropiolonitrile (APN) was identified. Its remarkable selectivity, high reactivity and of both starting and addition products in aqueous and organic media represents an important advantage compared to methodologies classically used for cysteine tagging. StructureGreactivity study allowed us to optimise its properties and toprepare a series of funcional probes, one of which was used for!an accurate test of APN selectivity on model mixtures of peptides. Furthermore, APN were found to possess an elevated selectivity towards selenocysteine:ararebut very important amino!acid found in many active enzymes.A series of APN was tested for their inhibitory activity towards one of such selenocysteineGcontaining enzyme thioredoxine reductase and was found to possess promising activities, which however still must be!optimised.Lastly, a screening system devoted to the discovery of reagents reactivity towards a sequence of amino acid residue was elaborated and allowed us to determine presumable discrepancy in reactivity of APN depending on the amino acid residue neighbouring the cysteine moiety. Such difference in reactivity may represent an important advantage for bioconjugation, and is currently under further investigation.STRASBOURG-Bib.electronique 063 (674829902) / SudocSudocFranceF

Développement de nouvelles réactions de ligation bioorthogonales

Le principal objectif de cette thèse a consisté au développement d une méthode de screenning pour la découverte de nouvelles réactions de ligations bioorthogonales ainsi que son application sur une bibliothèque développée pour cette étude. Par conséquent, un système de screening a été conçu en trois étapes consistant au départ en une analyse HPLC, puis une évaluation basée sur la fluorescence de haute résolution et finalement un test de microscopie confocal in cellulo. Puis, nous avons standardisé toutes les analyses avec les réactions CuAAC et SpAAC. En outre, nous avons synthétisés 18 réactifs d intérêts et effectué un screening de 58 expériences de ligation avec une évaluation par méthode HPLC. Parmi les 9 réponses positives obtenues figure 6 réactions impliquant de nouveaux réactifs et les analyses LC MS ont pu tous les valider comme des réactions de cycloaddition directe à l exception d une réaction. Finalement, nous avons pu appliquer la méthode in cellulo développée, afin d évaluer la pertinence des réactions de chélation CuAAC pour une application sur cellules.The main goal of this thesis was the development of a screening method for the discovery of new bioorthogonal ligation reactions as well as its application on a self designed library. Therefore we designed a three step screening system consisting of a preliminary HPLC assay, a high resolution fluorescence based assay and a final in cellulo confocal microscopy assay.Subsequently we standardized all assays with the highly established CuAAC and SpAAC. Furthermore, we successfully synthesized 18 reagents of interest and screened 58 ligation experiments with the help of the HPLC setup. The 9 positive hits from this screening contained 6 reactions involving novel reagents and LCMS analysis was able to validate all but one as straight forward cycloaddition reaction. Finally we were able to apply the newly developed in cellulo assay to assess the suitability of chelating CuAAC for in cell application.STRASBOURG-Bib.electronique 063 (674829902) / SudocSudocFranceF

Non-covalent functionalization of carbon nanotubes with glycolipids: glyconanomaterials with specific lectin-affinity

3 páginas, 3 figuras, 1 esquema.A strategy based on the utilization of neutral pyrene functionalized neoglycolipids I that interact with a CNT’s surface giving rise to biocompatible nanomaterials which are able to engage specific ligand-lectin interactions similar to glycoconjugates on the cell membrane is reported.Financial supports from the DGICyT (grant No. CTQ2006-15515-CO2-01 and CTQ2007-61185), the Junta de Andalucía (grant P06-FQM-01852 and P07-FQM-2774), the CNRS and CSIC (Egide Picasso 09543XA and PICS 2008 programmes) are gratefully acknowledged.Peer reviewe

Improved non-covalent biofunctionalization of multi-walled carbon nanotubes using carbohydrate amphiphiles with a butterfly-like polyaromatic tail

15 páginas, 8 figuras, 1 tabla, 3 esquemas.We have developed an efficient strategy for the non-covalent functionalization of multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) which allows a biomimetic presentation of carbohydrates on their surface by π-π stacking interactions. The strategy is based on the use of sugar-based amphiphiles functionalized with tetrabenzo[a,c,g,i]fluorene (Tbf), a polyaromatic compound with a topology that resembles a butterfly with open wings. The new carbohydrate-tethered Tbf amphiphiles have been synthesized in a straightforward manner using click chemistry. The reported method has been developed in order to improve the rather low ability of pyrene-based systems to exfoliate MWCNTs in water. By means of thermogravimetric analysis (TGA), ultraviolet (UV), infrared (IR), and fluorescence spectroscopies the interaction between MWCNTs and the Tbf group has been found to be stronger than those involving pyrene-based amphiphilic carbohydrates. The resulting aggregates with a multivalent sugar exposition on their surface are able to engage in specific ligand-lectin interactions similar to glycoconjugates on a cell membrane.This work was supported by the Ministerio de Ciencia e Innovación (grant No. CTQ2010-21755-CO2-00), the Junta de Andalucía (grant Nos. P06-FQM-01852 and P07-FQM-2774), the Centre National de la Recherche Scientifique (France) and the Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Egide Picasso 09543XA and Projets Internationaux de Cooperation Scientifiques Program 2008-2010).Peer reviewe

Tailoring carbon nanotube surfaces with glyconanorings: new bionanomaterials with specific lectin affinity

3 páginas, 4 figuras, 1 esquema.Remarkably stable, water-soluble glyconanoring-coated SWCNTs were prepared by self organization and photopolymerization of neutral diacetylene-based glycolipids on the nanotube surface; the nanoconstructs are able to engage in specific ligand–lectin interactions in a similar way to glycoconjugates on cell membranes.This work was supported by the DGICyT (grant No. CTQ2006-15515-CO2-01 and CTQ2007-61185), the Junta de Andalucía (grant P06-FQM-01852 and P07-FQM-2774), the CNRS (France) and CSIC (Egide Picasso 09543XA and PICS Program 2008).Peer reviewe

Synthesis of Novel Mannoside Glycolipid Conjugates for Inhibition of HIV-1 Trans-Infection

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