Etude de fonctions chimiques clivables en milieux biologiques et leurs applications en protéomique chimique et imagerie de fluorescence

Study of cleavable bonds in biological medium and their applications in chemical proteomics and fluorescence imaging

• Auteur / Autrice : Geoffray Leriche
• Direction : Alain Wagner
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 28/06/2012
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Chémo-biologie synthétique et thérapeutique (Strasbourg ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Valérie Heitz
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ludovic Jullien, Anthony Romieu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéomique

Sondes fluorescentes

Liaisons chimiques

Mots clés libres

Lien clivable

Protéomique chimique

Non-dénaturant

FRET

Imagerie de fluorescence

Sonde pro-fluorescente

Quencheur désactivable

Bio-labilité

Bio-acidité

Cleavable linker

Chemical proteomic

Non-denaturing

FRET

Fluorescence imaging

Turn-on probe

Deactivatable quencher

Biolability

Bioacidity

Résumé

Cette étude a consisté au développement et à l’utilisation de fonctions chimiques clivables en milieux biologiques. Dans le domaine de la protéomique chimique, ce travail a abouti à la conception d’une sonde d’enrichissement clivable en conditions non-dénaturantes. Appliquée à l’étude de topoisomérases, cette sonde a permis l’extraction et l’analyse de complexes fonctionnels A2B2 de gyrase. Dans un second temps, un nouveau concept de quencheur chimiquement désactivable a étéintroduit. Incorporé dans une sonde pro-fluorescente de type FRET, ce type de quencheur permet notamment de visualiser la présence de sondes non-activées dans des cellules. Enfin, une méthode a été développée pour permettre l’évaluation de la labilité d’une liaison chimique en milieux biologiques natifs. Basée sur l’utilisation de sondes pro-fluorescentes, cette méthodologie a plus particulièrement été appliquée à l’étude de la bio-labilité de groupements acido-labiles.

The general main topic of this work was the use and the development of cleavable linkers in biological systems. This study led to the design of a cleavable enrichment probe in non-denaturing conditions for chemical proteomic applications. In a topoisomerase analysis, this probe allowed the extraction and analysis of a functional DNA gyrase A2B2 complex. For fluorescence imaging, a new concept of chemically deactivatable quencher was introduced. This quencher was used to revealinactivated FRET-based probe in cell experiments. Finally, a methodology based on biolability measurements of acid-sensitive molecules was developed for the evaluation of chemical bond lability in native biological environments. This work was focused on biolability measurements of acidsensitive molecules.