Mimes de Haut-Mannoses : synthèse, caractérisation et reconnaissance par les lectines

par Marc Francois-Heude

Thèse de doctorat en Chimie organique. Glycochimie

Sous la direction de Florence Djedaïni-Pilard et de Vincent Moreau.


  • Résumé

    Les oligomannoses naturels de type N-glycane, notamment les Haut-Mannoses, sont liés de manière covalente à certaines protéines et sont impliqués dans de nombreux mécanismes biologiques. Leur synthèse, au laboratoire, reste difficile et coûteuse et les quantités obtenues ne permettent pas d'envisager une utilisation à grande échelle pour des applications thérapeutiques. La production de mime, moins coûteuse et plus rapide, se présente alors comme une alternative. Notre stratégie, avec pour objectif de conserver au mieux la structure tridimensionnelle native des Haut-Mannoses, consiste à substituer les trois mannoses internes par des unités 1,2,3 triazoles permettant l'ajout de six résidus mannoses / pseudo-mannoses en une seule étape de cycloaddition 1,3 dipolaire. Une bibliothèque de mimes a été synthétisée comprenant des analogues de petite taille dont le PMan3 (Pseudo Mannoside initialement constitué de 3 mannoses), le PMan4 et le PMan5. De manière similaire, le PMan8 et le PMan9, de tailles plus importantes, ont été synthétisés avec une quantité finale de l'ordre de la centaine de milligrammes. Les tests biochimiques (ELLA), réalisés sur deux lectines (La Concanavaline A (Con A) et une lectine de macrophage humain (rhMMR)) ont révélé des IC50 similaires pour le Man9 naturel et le PMan9 (respectivement de 3 et 7,1 M sur la Con A et de 4 et 5,5 M pour la rhMMR). Les constantes d'affinité (KD) des Haut-Mannoses naturels avec la Con A ont été déterminées par spectrométrie de masse. La détermination des KD des mimes est en cours. La résolution de la structure du complexe PMan9 / Con A par cristallographie montre que les mannoses terminaux sont reconnus de la même manière que les oligomannoses naturels. En résumé, nos résultats confirment que notre stratégie de synthèse conduit à la synthèse aisée de mimes de Haut-Mannoses dont les caractéristiques biochimiques et structurales sont proches de leurs homologues naturels

  • Titre traduit

    High-Mannose Oligosaccharide mimics : synthesis, characterization and recognition by lectins


  • Résumé

    High-mannoses are natural N-glycan type oligomannoses which are covalently linked to definite proteins and are involved in diverse biological mechanisms. Their synthesis remains difficult and expensive, and the quantities obtained do not allow considering a large scale-up for therapeutic applications. The cheaper and faster mimic production can thus be seen as an alternative. The goal of our mimic (pseudo oligomannose) synthesis strategy is to conserve as much as possible the tridimensional features of natural High-mannoses. It is based on the substitution of the three internal mannose residues by 1,2,3 triazole units allowing the addition of six mannoses/pseudo-mannoses terminal residues in a single 1,3 dipolar cycloaddition step. A mimic library has been generated including the low molecular weight PMan3 (pseudo tri-mannose), PMan4 and PMan5 analogues. In a similar manner the PMan8 and PMan9 have been synthetized at the 100 mg scale. Biochemical ELLA assays using either the Concanavalin A (Con A) or the human macrophage lectin (rhMMR) have shown very similar IC50 values between the natural Man9 and its PMan9 mimic (3 and 7,1 M by using Con A, and 4 et 5,5 M by using rhMMR respectively). The dissociation constants of natural High-mannoses toward Con A have been determined by mass spectrometry and the same analyses are on-going for their mimic counterparts. Moreover, the crystal structure of the PMan9/Con A complex has been resolved and has shown that the terminal mannoses are recognized in a similar manner as the natural oligomannoses. Altogether, our results confirmed that our synthesis strategy leads easily to the production of high-mannose mimics whose biochemical and structural features are closed to their natural counterparts

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Informations

  • Détails : 1 vol. (223 p.)
  • Annexes : Bibliogr. (222 réf.)

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