Oxydation biocatalytique de liaison C-H non activée pour la synthèse de dérivés bêta-hydroxylamines : application à la synthèse d'acides aminés non protéinogènes
Auteur / Autrice : | Damien Baud |
Direction : | Anne Zaparucha |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie |
Date : | Soutenance le 12/12/2013 |
Etablissement(s) : | Evry-Val d'Essonne |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences et Ingénierie (Evry ; 2008-2015) |
Jury : | Président / Présidente : Soizic Prado |
Examinateurs / Examinatrices : Pierre-Loïc Saaidi | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Marielle Lemaire, Marius Réglier |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Le travail présenté dans ce manuscrit porte sur la recherche de nouveaux membres de la famille des dioxygénases α-cétoglutarate et fer dépendantes (α-KAO) et leur application en synthèse organique. Dans un premier, ce travail a consisté à chercher de nouvelles enzymes selon une approche génomique basée sur l’homologie de séquence et le partage d’un motif InterPro. Deux criblages haut débit avec 79 et 127 enzymes candidates ont ensuite été effectués sur des panels constitués respectivement de 23 et 36 substrats, structurellement plus ou moins proches des substrats métaboliques. Huit nouvelles α-KAO ont ainsi pu être découvertes. Parmi ces huit nouvelles α-KAO, quatre ont été étudiées plus en détail. Après optimisation des conditions de réaction pour chaque enzyme, des montées en échelle ont été réalisées pour caractériser les produits formés. A partir de ces quatre enzymes, la (3S)-3-hydroxy-L-lysine, un dérivé cyclisé de la (4R)-4-hydroxy-L-lysine, (3S)-3-hydroxy-L-ornithine et un dérivé de la (3S)-3-hydroxy-L-arginine ont pu être produits. Nous avons proposé une synthèse biocatalytique de mono et dihydroxydiamines en couplant une ou deux α-KAO avec une décarboxylase. Les (2S)-1,5-diamino-2-pentanol, 1,5-diamino-3-pentanol, (2S)-1,4-diamino-2-butanol et (2S,3S)-1,5-diamino-2,3-pentanediol ont ainsi été obtenus avec de bonnes conversions.