Substitution de la liaison amide par un triazole 1,4- disubstitué dans le but d’étudier l’impact de ce remplacement sur la structure secondaire et l’activité biologique de peptides

Substitution of amide bond by 1,4-disubstituted-1,2,3-triazole. Impact of such replacement on the secondary structure and biological activity of peptides.

• Auteur / Autrice : Khoubaib Ben Haj Salah
• Direction : Nicolas Inguimbert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie moléculaire
• Date : Soutenance le 29/09/2015
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Biomolécules et de l’Environnement (Perpignan)
• Jury : Président / Présidente : Florine Cavelier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Inguimbert, Florine Cavelier, Vincent Aucagne, Thierry Brigaud, Eduard Bardaji Rodriguez, Nicolas Ruiz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Vincent Aucagne, Thierry Brigaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peptides cycliques

Cyclisation (chimie)

Peptides

Mots clés libres

Peptaibols

Tamandarin B

Structure secondaire

CuAAC

1.2.3-Triazole

Peptidomimétique

Peptaibols

Tamandarin B

Secondary structure

CuAAC

1.2.3-Triazole

Peptidomics

Résumé

La réaction de cycloaddition entre un azoture et un alcyne catalysée par le cuivre (I) (CuAAC) pour former un 1,2,3-triazole 1,4-disubstitué est très utilisée dans de nombreux domaines de la chimie. Cette réaction a très vite été utilisée en synthèse peptidique notamment du fait du caractère isostère du noyau triazole et de la liaison amide. Toutefois l'impact de l'insertion d'un triazole sur la structure secondaire de peptides n'a été que faiblement exploré. Ainsi, pour étudier l'effet d'un tel remplacement nous avons choisi deux peptides modèles structurés le premier modèle est un peptide linéaire de la famille des peptaibols et le second est un peptide cyclique la tamandarine B. Dans un premier temps, nous avons optimisé une voie de synthèse de peptaibols que nous avons appliqué à l'alaméthicine F50/5 et à un analogue de la bergofungine D. Pour cela, nous avons utilisé une synthèse peptidique en phase solide sous irradiation micro-ondes en profitant d'un cocktail de réactifs efficaces contenant du diisopropylcarbodiimide comme agent de couplage et de l'oxyma. Cette méthode de synthèse a été étendue à l'obtention d'analogues silylés de l'alamethicine en substituant dans différentes positions l'acide aminobutyrique par un résidu hydrophobe et encombré : la bis-triethylsilyl-dipropylglycine (TES-Dpg). Dans la deuxième partie nous avons développé la synthèse de dipeptides à motif triazole. Puis nous avons défini les conditions réactionnelles nécessaires pour leur utilisation en SPPS et synthétisé des peptides contenant plusieurs motifs triazoles. Ces dipeptides ont ensuite été utilisés pour réaliser un scan triazole sur les deux peptaibols modèles. Les études structurales par dichroïsme circulaire, RMN et les tests biologiques de différents analogues nous permettent de conclure que le triazole affecte la structure secondaire des peptaibols et par conséquence induit une perte d'activité. Ainsi il apparaît que le concept de triazole comme isostère de la liaison peptidique doit être employé avec prudence. Dans l'optique de comprendre l'impact de triazole sur l'activité et la structure secondaire de peptides cycliques, nous avons généré des analogues simplifiés de la tamandarine B un depsipeptide cyclique d'origine marine. Nous rapportons les résultats préliminaires de cette étude.

The cycloaddition reaction between an azide and an alkyne catalyzed by copper (I) (CuAAC) to form a 1,2,3-triazole 1,4-disubstituted is widely used in many areas of chemistry. This reaction was rapidily used in peptide synthesis because of the isosteric nature between the triazole ring and the amide bond. However, impact of the insertion of a triazole on the secondary structure of peptides was only scarcely explored. Thus, to study the effect of such a replacement we chose two models of structured peptides. The first models are linear peptides of the peptaibols family and the second is the cyclic peptide tamandarin B.First, we have optimized a peptaibols synthesis that was applied to alamethicin F50 / 5 and to an analog of bergofungin D. For this we used a solid phase peptide synthesis under microwave irradiation taking advantage of the efficient cocktail consisting of diisopropylcarbodiimide as a coupling agent and Oxyma. This synthesis has been extended to silylated analogues of alamethicin by substituting in different positions the aminobutyric acid by the hydrophobic and crowded residue: bis-triethylsilyl-dipropylglycine (Dpg-TES).In the second part we have developed the synthesis of dipeptides containing a triazole motif. Then we defined the reaction conditions necessary for their use in SPPS and synthesized peptides containing several triazoles rings. These dipeptides were then used to perform a triazole scan on the two peptaibols models. The structural studies by circular dichroism, NMR and biological tests of various analogs allow us to conclude that the triazole affect the secondary structure of peptaibols and consequently induces a loss of activity. Thus it appears that the concept of triazole as isosteric of the peptide bond should be used with caution.In order to understand the triazole impact on the activity and the secondary structure of cyclic peptides, we generated simplified cyclic analogues of tamandarin B a depsipeptide of marine origin. We report the preliminary results of this study.