Conception et affinité d’ADN-galactomimes à aglycone aromatique ciblant la lectine I de Pseudomonas Aeruginosa (PA-IL)

Design and affinity of ADN-galacomimics with aromatic aglycon targeting lectin I of Pseudomonas aeruginosa (PA-IL)

• Auteur / Autrice : Francesca Casoni
• Direction : François Morvan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie moléculaire
• Date : Soutenance le 30/09/2014
• Etablissement(s) : Montpellier 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-2014)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Morvan, Rachid Benhida, Sébastien Gouin, Jean-Jacques Vasseur, Eliane Souteyrand
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rachid Benhida, Sébastien Gouin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biofilms

Lectines

Galactose

Oligonucléotides

Pseudomonas aeruginosa

Mots clés libres

Glycoclusters

Pseudomonas aeruginosa

Oligonucléotides

Pa-Il

Galactose

Aromatique

Glycoclusters

Pseudomonas aeruginosa

Oligonucleotides

Pa-Il

Galactose

Aromatic

Résumé

Pseudomonas aeruginosa (PA) représente un véritable problème de santé publique étant l'une des principales causes d'infections nosocomiales et de mortalité chez les patients atteints de fibrose cystique. Cette bactérie provoque des pathologies respiratoires chroniques qui persistent malgré une thérapie antibiotique agressive à cause de l'émergence de souches résistantes et de la formation du biofilm. Une stratégie prometteuse consiste à inhiber les facteurs de virulence de PA tels que PA-IL qui est une lectine soluble impliquée dans la reconnaissance des résidus galactose et qui semble jouer un rôle dans l'adhésion de la bactérie au glycocalyx autour de la cellule hôte ainsi que dans le développement du biofilm. Alors que les interactions lectine-carbohydrate sont caractérisées par une spécificité élevée, l'affinité entre les lectines et les saccharides simples est faible et une présentation multivalente des unités saccharidiques est généralement requise pour atteindre une interaction significative d'un point de vue physiologique. Ce manuscrit décrit la synthèse de glycooligonucléotides dont l'affinité envers PA-IL a été étudiées par DNA Direct Immobilisation microarray. Les blocs de construction saccharidiques ont été assemblés sur des échafaudages phosphorylés en utilisant une combinaison de synthèse en phase solide d'ADN et « click chemistry » (cycloaddition 1,3-dipolaire azide/alcyne). Grâce à la technologie glycoarray, les glycomimétiques ont été analysés à une échelle nanomolaire. Les résultats expérimentaux ont permis d'établir des relations structure-activités précises. En outre, des études des docking ont confirmé les résultats expérimentaux. La synthèse des candidats les plus affins envers PA-IL a été conduite sans l'étiquette d'ADN et à plus grande échelle pour vérifier par des analyses biologiques leurs propriétés anti-adhésives ou inhibitrices du biofilm.

Pseudomonas aeruginosa (PA) is a major public health issue due to its impact on nosocomial infections as well as its impact on cystic fibrosis patient mortality. It often leads to chronic respiratory infection despite aggressive antibiotic therapy due to the emergence of resistant strains and to the formation of biofilm. A promising approach is to inhibit the virulence factors of PA such as PA-IL which is a soluble lectin implicated in the recognition of galactose residues that seems to be involved in the adhesion of the bacterium to the glycocalyx surrounding host's cells as well as in the biofilm development.If carbohydrate-lectin interactions proceed with high specificity, the affinity between lectins and simple saccharides is low and a multivalent display of saccharidic units is generally required to attain physiologically significant association. This manuscript reports the synthesis of high affinity glycooligonucleotides toward PA-IL for its inhibition and their bindings properties were studied on a DNA direct immobilisation microarray. Glycoside building blocks were assembled on phosphorylated scaffolds using a combination of DNA solid phase synthesis and microwave assisted « click chemistry » (copper (I) catalyzed 1,3-dipolar cycloaddition). Thanks to glycoarray technology the glycomimetics were studied at the nanomole scale. The experimental results have been used to assess structure binding relationships. In addition, docking studies have confirmed ours experimental results. The synthesis of the best hits as anti-biofilm or anti-adhesive molecules have been synthesized at upper scale without their DNA tag for biological studies as anti-adhesive compounds and biofilm inhibitors of PA.