Synthèse chimioenzymatique de facteurs Nod et d'analogues structuraux en vue de l'isolement et de la caractérisation de récepteurs Nod végétaux

Chemo-enzymatic synthesis of Nod factors and structural analogs for isolation and characterization of Nod receptors in leguminous plants

• Auteur / Autrice : Natacha Bernard-Peyre Mantegazza
• Direction : Hugues Driguez
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie moléculaire
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)

Résumé

La symbiose azotée entre les plantes légumineuses et les bactéries rhizobia fixatrices d'azote met en jeu la production de novo par la bactérie de lipochitooligosaccharides(LCOs) : les facteurs de nodulation ou facteurs Nod. La diversité structural de ces molécules est responsable en grande partie de la spécificité de l'interaction plante/bactérie. La mise au point d'une méthode d'acylation chimique de chitooligosaccharides ''recombinants'' (produits par E. Coli) a permis l'obtention d'une grande variété de facteurs Nod, existants ou non à l'état naturel. Ils diffèrent par la longueur du squelette oligosaccharidique, les substitutions à ses extrémités et la nature de la chaine grasse introduite chimiquement. Des LCOs ont ensuite été modifiés chimiquement pour l'obtention de sondes en vue de l'isolement de récepteurs Nod végétaux par chromatographie d'affinité et photoaffinité. Dans un dernier temps, un analogue de lipochitotétraose a été obtenu par synthèse chimio-enzymatique multiétape. Il représente un autre type d'analo gues de facteur Nod, dans lequel une unité N-acétyl-d-glucosamine a été remplacée par du d-glucose. L'étape-clef de la synthèse réside dans l'utilisation du mutant Glu-197-Ala de Cel7B de humicola insolens pour le couplage entre deux dimères. La synthèse chimique du dimère donneur a permis de mettre en évidence la formation d'une oxazoline comme intermédiaire réactionnel du couplage de deux monomères par la méthode d'activation au phénylsulfoxyde développée par Kahne et coll. Ces molécules sont utilisées dans le cadre d'études biochimiques pour l'isolement et la caractérisation de récepteurs Nod végétaux.