Nouvelles stratégies pour la synthèse et l'auto-assemblage de carbohydrates

Novel strategies for carbohydrate synthesis and assemblies

• Auteur / Autrice : Kuo-Ting Huang
• Direction : Nicolas Winssinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique et bioorganique
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Autoassemblage

Acides nucléiques

Peptidoglycanes

Peptides

Glucides

Mots clés libres

Carbohydrates

Format micrarray

Glycanes

Résumé

La première partie de la thèse est consacrée à de nouvelles méthodes de synthèse. Nous avons évalué une nouvelle méthode d’activation des thioglycans. Le réactif IPy2BF4 s’est avéré comme étant une des meilleures sources de I+ (iodonium) dans un nombre de réactions cyclisantes. Ce réactif est disponible commercialement mais n’a jamais été évalué dans le contexte de réactions de glycosylations malgré de nombreux précédant par rapport à l’utilisation d’électrophile pour activer les thioglycans. Dans la seconde partie, les travaux ce sont centrés sur les oligomères de carbohydrates fonctionnalisés. Basé sur l’expérience de notre groupe dans le domaine des peptides d’acides nucléiques (PNAs), nous voulions étudier la conjugaison de carbohydrates avec des PNAs. A cette fin, nous avons étudié trois approches, couplage hydrazone glycal, des couplages de cycloaddition (click), et couplages chimiosélectifs entre un chloroacetamide et glycosyl thiol. Ces deux dernières approches ce sont avérées robustes donnant des conjugués PNA-glycan avec de très bon rendements. Afin d’émuler la fonction glycans complexes par autoassemblage de fragments de glycan-PNAs sur des brins ADN, nous avons évalué l’affinité de plus de 30 complexes pour l’anticorps 2G12. Suite à ces résultats, nous avons synthétisé une chimiothèque de glycans encodée par des PNAs afin d’optimiser l’affinité pour le DC-SIGN, un récepteur de cellules dendritiques impliqué dans les réponses immunitaires. Nous avons aussi étendu l’utilité des ces conjugués glycan-PNA en démontrant qu’il peuvent être autoassemblé dans un format micrarray pour cribler des protéines reconnaissant les carbohydrates telles que les lectins.

The first part of my thesis deals with the Novel Synthetic Methods. IPy2BF4 is a stable, solid and commercial available reagent. It was initially developed by Professor Barluenga. IPy2BF4 reagent is a powerful source for iodonium ion. It has never been explored in carbohydrate glycosylation. We were interested investigate the IPy2BF4 reagent for the thioflycoside glycosylation. The second part of my thesis deals with the Functional Carbohydrate Oligomers. Based on the experience of our group in Peptide nucleic acids (PNAs), we wanted to study the assembly of carbohydrates and PNAs conjugation. To discover the simple method for carbohydrate-PNAs conjugation is important for the carbohydrate protein study. We chose three approaches for the conjugation study, hydrazone formation, cycloaddition coupling and glycosyl thiol. After the preparation of complex functional glycans, we further evaluated the binding affinity with 30 complex glycans for 2G12 antibody. Based on the above results, we synthesized the azidosugar for the PNAs conjugation to further optimize the binding affinity with DC-SIGN. We also investigated the glycan fragment for the combinatorial self-assembly into microarrays and carbohydrate protein binding affinity study with specific lectins.