Synthèse et étude conformationnelle d’α-hydrazinopeptides linéaires et cycliques

Synthesis and conformational study of linear and cyclic α-hydrazinopeptides

• Auteur / Autrice : Eugénie Romero
• Direction : Brigitte Jamart, Samir Acherar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés et des produits
• Date : Soutenance le 17/09/2015
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie Physique Macromoléculaire (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : David Aitken
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Aitken, Philippe Le Grel

Mots clés

Mots clés contrôlés

Nanostructures

Analyse conformationnelle

Composés macrocycliques

Synthèse (chimie)

Peptides

Autoassemblage

Mots clés libres

Hydrazinopeptides

Hydrazinoturn

Γ-Turns

Hélices

Nanotubes

Gel

Hydrazinopeptides

Hydrazinoturn

Γ-Turns

Helices

Nanotubes

Gel

Résumé

La formation de nanostructures bien définies par autoassemblage de briques organiques a reçu de nombreuses attentions dues à leurs potentielles applications en chimie comme en biologie. Parmi toutes ces éléments organiques, les peptides et pseudopeptides font partie des plus prometteurs de par leur ressemblance aux protéines. Nous pouvons dénombrer de nombreux autoassemblages peptidiques, comme les nanotubes, les nanofibres, les vésicules, les nanosphères etc… Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à la synthèse et à l’étude structurale globale des hydrazinopeptides. Grâce à leur azote supplémentaire, ces pseudopeptides bis-azotés sont capables de s’auto-assembler en de nouvelles structurations. Les 1:1[α/α-Nα-Bn-hydrazino]peptides linéaires ont démontré se structurer en hydrazinoturn et γ-turn en solution. Nous mettrons en évidence la capacité des analogues 1:1[ß/α-Nα-Bn-hydrazino]peptides linéaires à s’autostructurer en hydrazinoturn en solution, n’impliquant pas le squelette du motif ß-aminoacide. De la même manière, nous démontrerons la capacité des pseudopeptides purs hydrazino à se structurer en solution en une structure très solide formées de successions d’hydrazinoturn, observable à l’état cristallin également. Dans un deuxième temps, et dans le cadre de l’élaboration de structures nanotubulaires, nous avons étudié une série de 1:1[α/α-Nα-Bn-hydrazino]peptides cycliques, et tout particulièrement les cyclotétramères. Dans ce contexte, nous avons cherché à mettre en lumière les différents paramètres pouvant influencer l’organisation nanotubulaires dans nos macrocycles, dans le but d’élaborer la meilleure stratégie afin d’obtenir cette nanostructuration en vues d’éventuelles applications. Les différents paramètres étudiés sont les suivants : la stratégie de synthèse, la chiralité, l’orientation des chaînes latérales, et enfin l’aptitude à former des gels

The formation of nanostructures with well-defined organic brick self-assembly has received much attention due to their potential applications in chemistry and biology. Among all these organic elements, peptides and pseudopeptides are among the most promising because of their similarity to proteins. We can enumerate many peptides self-assembly, such as nanotubes, nonafibres, vesicles, nanospheres etc … In this context, we are interested by the synthesis and overall structural study of hydrazinopeptides. Thanks to the additional nitrogen, these bis-nitrogen pseudopeptides are able to self-assemble into new structuring. The 1:1[α/α-Nα-Bn-hydrazino] linear peptides showed coalesce into hydrazinoturn and γ-turn in solution. We have highlighted the ability of analogues of 1:1[ß/α-Nα-Bn-hydrazino] linear peptides to be structured in hydrazinoturn only, in solution. Similarly, we have demonstrated the ability of pure α-Nα-Bn-hydrazino pseudopeptides to be structured in a very solid solution structure formed of hydrazinoturn observable also in crystal state. Secondly, and as part of the development of nanotube structures, we have studied a serie of 1:1[α/α-Nα-hydrazino] cyclic peptides, and especially cyclotetrameres. In this context, we have sought to highlight the various parameters that may affect the organization in nanotubes, in order to develop the best strategy to achieve this potential application in nanostructuring views. The various parameters studied are: the synthetic strategy, the chirality, the orientation of side chains, and finally the ability to form gels