Etude des phénomènes de reconnaissance moléculaire spécifique aux interfaces biologiques par AFM : investigation de l'influence de la multivalence sur les interactions sucre-lectine

Study of specific molecular recognition phenomena at biological interfaces by atomic force microscopy : probing the multivalency effect of new glycosylated ligands specific for lectins with force spectroscopy

• Auteur / Autrice : Amira Mastouri
• Direction : Karim El Kirat-Chatel, Sandrine Morandat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Bio-Ingénierie, Biomécanique, Biomatériaux
• Date : Soutenance le 25/10/2013
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biomécanique et Bioingéniérie
• Jury : Président / Présidente : Catherine Marque
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Marie-Christine Ho Ba Tho, Sébastien Gouin, Michaël Molinari
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvie Ricard-Blum, Grégory Francius

Mots clés

Mots clés contrôlés

Colibacillose

Thérapeutique

Appareil urinaire -- Infections

Escherichia coli

Lectines

Ligands (biochimie)

Microscopie à force atomique

Interfaces (biologie)

Reconnaissance moléculaire

Mots clés libres

Interfaces biologiques

Multivalence

Interactions sucres-lectines

Spectroscopie de force

Ligands glycosylés synthétiques

Lectine d'arachide

PNA Lectine fimbriale FimH

Escherichia coli uropathogène

Stratégie antiadhésive

Molecular recognition

Atomic force microscopy

AFM

Résumé

Le présent projet vise à analyser l'influence de la multivalence dans les interactions sucres-lectines. En collaboration avec des équipes externes, une étude par microscopie à force atomique (AFM) de l'interaction entre des ligands synthétiques de différentes valences et leurs lectines spécifiques a été entreprise. Dans le cadre de cette étude, une première caractérisation fondamentale de l'interaction sucre-lectine a été menée. Cette caractérisation concerne plus particulièrement l'influence de la multivalence sur les forces d'adhésion et la dynamique de l'interaction entre les ligands synthétiques multivalents et une lectine modèle, la lectine d'arachide PNA. Une seconde caractérisation, d'aspect plus appliqué, concerne l'utilisation des ligands synthétiques multivalents dans une approche thérapeutique antiadhésive pour le traitement des infections urinaires chroniques dues à Escherichia coli uropathogène (UPEC). Le caractère innovant des ligands (obtenus par une synthèse chimique rationnelle) ainsi que l'approche utilisée pour caractériser leurs interactions avec les lectines à l'échelle moléculaire par AFM témoigne de l'originalité du projet.

This project aims to analyze the influence of multivalency in sugar-lectin interactions. In collaboration with external teams, a study by atomic force microscopy (AFM) of the ineraction between synthetic ligands of different valences and their specific lectins was conducted. In this study, a first fundamental characterization of sugar-lectin interaction was investigated. This characterization concerns more particularly the influence of multivalency on the adhesion forces and the dynamics of interaction between multivalent ligands and synthetic model lectin, peanut lectin PNA. A second characterization, of a more applied aspect, concerns the use of synthetic multivalent ligands in a new therapeutic approach, based on anti-adhesion, for the treatment of chronic urinary infections caused by uropathogenic Escherichia coli (UPEC). The innovative nature of the ligands (obtained by rational chemical synthesis) and the approach used to characterize their interactions with lectins at the molecular level by AFM reflects the originality of the project.