Synthèse totale de dimères SUMO-2/3
Auteur / Autrice : | Jennifer Bouchenna |
Direction : | Oleg Melnyk |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Chimie organique |
Date : | Soutenance le 10/06/2020 |
Etablissement(s) : | Université de Lille (2018-2021) |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Institut de biologie (Lille) - Institut de biologie de Lille - UMS 3702 |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Oleg Melnyk, Jean-Jacques Lacapère, Fabienne Burlina, Florine Cavelier |
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Jacques Lacapère, Fabienne Burlina |
Mots clés
Résumé
Les progrès du génie génétique ont permis l’expression d’un nombre considérable de protéines dans des cellules pour étudier les mécanismes du vivant, développer des approches thérapeutiques et de biotechnologie. Ces protéines, dites recombinantes, présentent certaines limitations associées à leur mode de production, notamment dans le choix des acides aminés de la séquence qui est limité aux vingt acides aminés naturellement codés par le génome. Une autre limitation de ces méthodes est la difficulté d’incorporer des acides aminés porteurs de modifications post-traductionnelles (MPT). Ces limitations ont motivé les chimistes organiciens à développer de nouvelles méthodologies de synthèse afin d’accéder à ces macromolécules d’intérêt biologique. Si la synthèse chimique s’est clairement imposée depuis quelques années comme une alternative crédible à l’utilisation de méthodes biologiques pour la synthèse de protéines, la synthèse chimique de protéines de grande taille (au-delà de 100 acides aminés) reste un véritable défi.SUMO est une MPT apparentée à l’ubiquitine constituée d’environ 90 acides aminés. Cinq isoformes différentes de SUMO ont été identifiées à ce jour chez l’Homme. Parmi celles-ci, SUMO-2 et SUMO-3 sont exprimées par tous les types cellulaires et similaires à 97% au niveau de leur séquence. L’objectif de ce projet de thèse a été d’étudier la conformation et les propriétés biochimiques de conjugués SUMO-2 et SUMO-3, ainsi que de réaliser la synthèse totale des différentes combinaisons de dimères SUMO-2 / SUMO-3. La taille de ces constructions moléculaires se situe à la limite haute des protéines pouvant être produite par synthèse chimique. Pour atteindre ces objectifs, nous avons développé des stratégies de synthèse performantes en one-pot et des réactions de désulfurisation sélectives permettant d’accéder aux protéines cibles à l’échelle du milligramme.Nous montrons au cours de ses recherches que les protéines SUMO-2 et SUMO-3 ont des propriétés structurelles et biochimiques spécifiques, et ne doivent pas être considérées comme redondantes. Nous décrivons également pour la première fois la synthèse totale de dimères SUMO-2/3. Ce travail devrait aider à mieux comprendre le rôle spécifique des modifications SUMO-2 et/ou SUMO-3 sur la structure et la fonction des protéines qui sont la cible de ces MPT.