L’impression moléculaire pour la reconnaissance spécifique des glycannes sulfatés d’intérêt biologique

Application of molecular imprinting technology for the preparation and recognition of specific fragments of heparan sulfate biologically active.

• Auteur / Autrice : Dominique Singabraya
• Direction : Dulcé Papy-Garcia
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 14/12/2010
• Etablissement(s) : Paris Est
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Créteil ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Croissance cellulaire, Réparation et Régénération Tissulaire (Créteil)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Langlois
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Dulcé Papy-Garcia, José Kovensky, Fernando Sineriz, Isabelle Martelly
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luigi A. Agrofoglio, Emmanuel Petit

Mots clés

Mots clés contrôlés

Troubles du métabolisme des glucides

Impression moléculaire

Glycosaminoglycanes

Mots clés libres

Glycosaminoglycanes

Impression Moléculaire

Carbohydrates

Specificité

Reconnaissance

Sucres sulfatés

Glycosaminoglycan

Molecular Imprinting

Carbohydrate

Specificity

Recognition

Sulfated sugars

Résumé

Les glycosaminoglycannes (GAGs) sont des molécules polysaccharidiques polysulfatées intervenant dans des processus aussi variés que la prolifération, différenciation ou migration cellulaire, la coagulation sanguine ou l‟infection virale. Il est généralement admis qu‟une séquence particulière de GAG doit être associée à une fonction biologique spécifique. Les structures chimiques globales des GAGs sont connues. Cependant, contrairement au séquençage des gènes ou des protéines, la détermination de la séquence saccharidique exacte impliquée dans une fonction biologique particulière n‟est encore pas possible. Le séquençage « glycomique » constitue donc un enjeu majeur. L‟une des technologies les plus novatrices pour aborder ce problème de séquençage des GAGs semble être l‟impression moléculaire. En effet, elle permet d‟obtenir des polymères (MIPs pour Molecular Imprinted Polymer) spécifiquement imprimés par la forme structurale d‟une molécule cible.En nous appuyant sur des travaux antérieurs réalisés avec des modèles saccharidiques sulfatés simples, nous avons appliqué cette technologie à la reconnaissance de glycannes sulfatés complexes d‟intérêt biologique tels qu‟une héparine de bas poids moléculaire ou un mimétique ayant une activité anticoagulante. Il a été démontré une reconnaissance spécifique et sélective selon la molécule étudiée à l‟aide de MIPs spécialement conçus pour chaque GAG. De plus, nous avons obtenu des MIPs qui, en immobilisant temporairement un sucre, permettraient leur substitution de façon stéréospécifique. La détermination des conditions optimales de synthèse des MIPs s‟est avéré une étape nécessaire à l‟obtention d‟une bonne reconnaissance. Ces travaux ouvrent des perspectives d‟application de la technique d‟impression moléculaire à l‟analyse des séquences de GAGs d‟intérêt biologique

Glycosaminoglycans (GAGs) are polysulfated polysaccharide molecules involved in many biological processes such as cellular proliferation, differentiation or migration, blood clotting or viral infection. It is generally admitted that a particular GAG sequence is connected to a specific biological function. Depending on their composition in disaccharides, GAGs are classified into subfamilies whose overall chemical structures are known. Unlike gene or protein sequencing, determination of the exact saccharidic sequence involved in a particular biological function is not yet possible with the available technological tools. "Glycomics" is a real challenge nowadays. One of the most innovative technologies to achieve this goal seems to be the molecular imprinting. Indeed, it provides polymers (MIPs for Molecular Imprinted Polymer) imprinted by the structural form of a target molecule.Based on previous studies performed with simple sulfated saccharides, this technology has been applied to the recognition of complex sulfated glycans. MIPs were achieved demonstrating specific and selective recognition for a Low Molecular Weight Heparin or a synthetic anticoagulant mimetic. Other MIPs were able to temporally immobilize sugars which make them available for stereo-specific modifications. Screening of optimal synthesis conditions of MIPs appeared a necessary step to obtain a specific and selective recognition. These studies open further possibilities to analyze GAG sequences carrying biological functions by the molecular imprinting technology