Synthèse chimique d’oligosaccharides de la zone de liaison des protéoglycanes et nouvelles méthodes d’activation pour l’obtention de sucres sulfatés

Synthesis of oligosaccharides of the linkage region of proteoglycans and new activation methods for sulfated saccharides

• Auteur / Autrice : Hélène Ledru
• Direction : Chrystel Lopin-Bon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 28/11/2017
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie organique et analytique (Orléans ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Arnaud Tatibouët
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Chrystel Lopin-Bon, Arnaud Tatibouët, David Bonnaffé, José Kovensky, Sandrine Gulberti, Nathalie Karst
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : David Bonnaffé, José Kovensky

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sulfatation

Liaisons chimiques

Synthèse organique

Enzymes

Protéoglycanes

Oligosaccharides

Disaccharides

Mots clés libres

Protéoglycanes

Zone de liaison

CSGalNAcT-1

EXTL3

Sulfatation

Micro-ondes

Chimie en flux continu

Proteoglycans

Linkage region

CSGalNAcT-1

EXTL3

Sulfation

Microwaves

Flow chemistry

Résumé

Les protéoglycanes sont des macromolécules composées de glycosaminoglycanes (GAGs), liés de manière covalente à une protéine porteuse. Les GAGs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques, comme la croissance et la prolifération des cellules, et également dans de nombreuses pathologies, incluant l’arthrose, la maladie d’Alzheimer et des cancers. Leur biosynthèse fait intervenir des O-glycosyltransférases et commence par la formation de la zone de liaison tétrasaccharidique. Celle-ci initie la formation de deux types de chaînes de GAGs, les héparines / sulfates d’héparine avec l’action de l’EXTL3 et les sulfates de chondroïtines ou de dermatanes avec l’action de la CSGalNAcT-1. Dans cette biosynthèse, la zone de liaison peut être sulfatée mais le rôle de ces sulfatations est encore peu connu.L’objectif de ce travail était de synthétiser des disaccharides de la zone de liaison ainsi que les trisaccharides de transfert, avec le premier sucre aminé des chaînes de GAGs, diversement monosulfatés ou non, dans le but de comprendre le rôle de ces sulfatations sur les enzymes de bifurcation.Différentes méthodes d’activation, micro-ondes et chimie en flux continu, ont également été testées pour sulfater des mono-, di- et trisaccharides.

Proteoglycans are macromolecules composed of glycosaminoglycans chains (GAGs) covalently linked to a core protein. GAGs are implicated in many biological processes, such as cells growth and proliferation, and they are also involved in several diseases including osteoarthritis, Alzheimer’s disease and cancers. Their biosynthesis involves the action of O-glycosyltransferases and starts with the formation of a tetrasaccharidic linkage region. This GAGs linkage region initiates the formation of two types of GAGs chains, heparin/heparan sulfates with the action of EXTL3 and chondroitin sulfates/dermatan sulfates with the action of CSGalNAcT-1. In this biosynthesis, the linkage region may be sulfated, but the role of these sulfations is still poorly understood.The objective of this work was to synthetize disaccharides of the linkage region and transfer trisaccharides, with the first aminosugar of the GAGs chains, variously monosulfated or not, in order to study the role of sulfations on the bifurcation enzymes.Different activation methods, microwaves and flow chemistry, were also tested to sulfate mono-, di- and trisaccharides.