Mise au point de nouvelles méthodes de conjugaison oligonucléotide/sucre et développement d'un microsystème d'analyse des interactions lectine/sucre

Development of new methods for carbohydrate/oligonucleotide conjugation and of a microarray to study the lectin/carbohydrate interactions

• Auteur / Autrice : Gwladys Pourceau
• Direction : François Morvan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique, minérale, industrielle
• Date : Soutenance le 25/11/2010
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Anne Imberty
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Morvan, Eliane Souteyrand, Jean-Jacques Vasseur
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Eric Defrancq, Laurence Mulard

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lectines

Glucides

Oligonucléotides

Mots clés libres

Bioconjugaison

Oligonucléotide

Saccharide

Lectine

Click chemistry

Glycopuce

Bioconjugation

Oligonucleotide

Saccharide

Lectin

Click chemistry

Glycoarray

Résumé

Les interactions entre les sucres et les lectines sont généralement l'étape clé dans de nombreux phénomènes biologiques et pathologiques. Malgré leu r importance cruciale, ces interactions sont paradoxalement caractérisées par des constantes d'affinité faibles et nécessite une multiprésentation des motifs saccharidiques pour être significatives. Cette augmentation est appelée ''effet cluster''. En outre, les techniques d'analyse actuellement utilisées en laboratoire nécessitent des quantités importantes de produits, ce qui est difficilement compatible avec les méthodes de synthèse actuelle. Pour pallier ces difficultés, une approche originale basée sur l'utilisation conjointe de glycooligonucléotide et de puces à ADN a été proposée. Les glycoconjugués basés sur des squelettes phosphodiesters et couplés à des séquences d'ADN ont été synthétisés en utilisant la chimie des oligonucléotides, couplée à la ''click chemistry''. La séquence d'ADN quant à elle a permis l'ancrage sur une puce à ADN et donc la mesure de leur affinité vis-à-vis de différentes lectines. Ce manuscrit rapporte le développement des nouvelles méthodologies de synthèse des glycooligonucléotides ainsi que la préparation de nombreux glycoconjugués originaux, dont l'affinité pour différentes lectines a été mesurée via l'utilisation de la puce à ADN. L'influence de plusieurs paramètres a été étudiée: le nombre de résidus, l'arrangement spatial, la lipophilie etc. Il s'avère que l'arrangement spatial semble être l'un des points les plus importants dans la mise au point d'un glycoconjugué.

The interactions between carbohydrates and lectins are generally the ''key step'' in many biological and pathological phenomena. Despite their importance, these interactions are paradoxically characterized by low affinity constants and requires multipresence of saccharide to be significant. This increase is called ''cluster effect''. In addition, the analysis techniques currently used in the laboratory requires large quantities of products, which is hardly compatible with the current methods of synthesis. To circumvent these difficulties, a original approach based on the combined use of glycooligonucleotides and DNA microarrays has been proposed. Glycoconjugates based on phosphodiester skeletons linked to DNA sequences have been synthesized using the chemistry of oligonucleotides, coupled with the ''click chemistry''. The DNA sequence has allowed the anchoring on a DNA chip and therefore the measurement of their affinity versus different lectins.This manuscript reports the development of new synthetic methodologies for the glycooligonucleotides synthesis and the preparation of many original glycoconjugates, whose affinity for various lectins was measured through the use of DNA microarray. The influence of several parameters was studied: the number of residues, the spatial arrangement, etc. lipophilicity. The spatial arrangement appears to be one of the most important parameters in the development of a glycoconjugate.