Synthèse et étude d'inhibiteurs de l'aldolase de classe I

Synthesis and study of aldolase classe I inhibitors

• Auteur / Autrice : Nicolas Chabot
• Direction : Casimir Blonsky
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie des biomolécules et applications
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Trypanosoma brucei

Transport biologique

Antienzymes

Cristallographie

Protéines -- Conformation

Cinétique enzymatique

Mots clés libres

Aldolase de muscle de lapin

Cinétique enzymatique

Cristallographie de protéine

Synthèse organique

Etude de pKa

Rabbit muscle aldolase

Enzymatic kinetics

Inhibition studies

Protein crystallography

Organic synthesis

PKa studies

Résumé

L'enzyme glycolytique fructose 1,6 diphosphate aldolase de classe I (E. C. 4. 1. 2. 13) catalyse réversiblement le clivage du fructose 1,6 diphosphate (FDP) en deux trioses phosphates : le dihydroxyacétone phosphate (DHAP) et le -glycéraldéhyde-3-phosphate (GAP). Le mécanisme catalytique de cette enzyme se caractérise par la formation d'une imine protonée entre la lysine 229 du site actif et le carbonyle de la fonction cétone de ses substrats. Une bonne connaissance du mécanisme réactionnel est nécessaire pour développer par la suite des inhibiteurs spécifiques de cette enzyme dans les situations où la glycolyse représente une cible thérapeutique (parasite Trypanosoma brucei : agent responsable de la maladie du sommeil ou cellules cancéreuses). Afin d'obtenir plus d'information sur cette enzyme, des inhibiteurs dits analogues d'état intermédiaire possédant une structure de type ''b-dicéto'' ont été synthétisés. Lors de l'interaction avec l'enzyme, la structure du complexe enzyme-inhibiteur représente une bonne copie de la réaction de rupture ou de formation de la liaison C3-C4 du FDP lors de l'approche ou du départ du GAP au cours de la réaction enzymatique. L'étude de l'interaction entre ces inhibiteurs et l'aldolase a été entreprise selon deux voies : par des cinétiques enzymatiques d'inhibition en utilisant la spectroscopie UV/Visible de différence et par une étude structurale du complexe enzyme-inhibiteur. Il résulte pour le 2,4-dioxo-pentyl-1-phosphate 8 une inhibition réversible dépendante du temps de l'enzyme (slow binding) et pour le 2,4-dioxo-butyl-1-phosphate 16 une inhibition de type irréversible. L'inhibiteur 8 a été utilisé en tant que sonde pour l'étude du site actif de l'aldolase. . .

The glycolytic enzyme fructose 1,6 bisphosphate aldolase of class I (E. C. 4. 1. 2. 13) catalyze reversibly cleavage of fructose 1,6 bisphosphate (FBP) on two trioses phosphates : dihydroxyacetone phosphate (DHAP) and D-glyceraldehyde-3-phosphate (GAP). The enzyme catalytic mechanism is characterized by formation of a protonated imine between active site lysine 229 and carbonyl of subtracts keto function. A good knowledge of reactional mechanism is necessary to develop specific inhibitors is important for development of specific inhibitors when the glycolysis is a therapeutic target (Trypanosoma brucei parasite: sleep sickness factor or cancerous cells). For to find more information about this enzyme, some inhibitors, intermediate state analogous, having a ''b-diketo'' type structure have been synthesized. During interaction with enzyme, enzyme-inhibitor complex structure is a good copy of rupture or formation reaction of FBP C3-C4 bind during GAP approach or departure during enzymatic reaction. Study of interaction between inhibitors and aldolase have been started with two ways : by inhibition enzymatic kinetics using difference UV/Visible spectroscopy and inhibitor-enzyme complex structural study. For 2,4-dioxo-pentyl-1-phosphate 8 we are in presence of a slow binding inhibition and for 2,4-dioxo-butyl-1-phosphate 16 a irreversible inhibition. . .