Synthèse d'un α-AApeptide dérivé d'un peptide RNase antibiofilm

Synthesis of an α-AApeptide derived from an antibiofilm RNase peptid

• Auteur / Autrice : Diego Defferrari
• Direction : Simone Cristina Baggio Gnoatto, François-Hugues Porée
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance le 18/11/2022
• Etablissement(s) : Rennes 1 en cotutelle avec Universidade do Rio Grande do Sul, Porto Alegre (Brésil)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Science de la Matière, des Molécules et Matériaux (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Sciences Chimiques de Rennes
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jacques Renault, Adriano Andricopulo
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sandy Desrat

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biofilms

Ribonucléase H

Peptides

Mots clés libres

AApeptide

Peptide antibiofilm

RNase peptide

AApeptide

Antibiofilm peptides

RNase peptide

Résumé

Le biofilm microbien est un problème de santé publique selon l'Organisation mondiale de la santé, lié à 75 % des infections humaines. Les biofilms sont des associations microbiennes bien organisées dans une matrice extracellulaire complexe. Les biofilms jouent le rôle de pool de bactéries et de barrière contre les antibiotiques ou pour héberger les cellules immunitaires. Les peptides ont été étudiés au cours des dernières décennies et ont montré une activité antibiofilm considérable même sur des micro-organismes résistants. Bien que très prometteuses, ces biomolécules présentent certaines limites in vivo, telles qu'une sensibilité protéolytique et une faible stabilité. Les peptidomimétiques, comme les AApeptides, sont une alternative viable pour résoudre ces limitations avec une plus grande résistance à la dégradation protéolytique. Objectif : Synthèse d’un α-AApeptide à partir d'un peptide 11-mer naturel hautement actif conçu à partir de plusieurs séquences génétiques du système de défense humain, montrant 50 % d'activité d'inhibition du biofilm à 15 μM vis-à-vis de Staphylococcus epidermidis. Méthode : La synthèse chimique est du type peptidique et a reposé sur la préparation d’unités AAdipeptidiques puis à la conjugaison de celles-ci selon um processus convergent. Résultats : Le 11-mer α-AApeptide a été synthétisé avec succès. La molécule peptidomimétique n'a en revanche pas démontré d'activité vis-à-vis des souches bactériennes étudiées en comparaison avec le peptide naturel Conclusions : Des études supplémentaires devront être menées sur le peptide et son peptidomimétique afin de justifier de cette différence d’effet. Une attention particulière sera portée à la structuration tridimensionnelle de ceux-ci.

Background: Microbial biofilm is a public health concern according to the World Health Organization, linked to 75% of human infections. Biofilms are well-organized microbial association in a complex extracellular matrix. Biofilms play as a pool of bacteria and as a barrier to antibiotics or to host immune cells. Peptides have been studied in recent decades and have shown considerable antibiofilm activity even on resistant microorganisms. Although quite promising, these biomolecules have some limitations in vivo, such as proteolytic susceptibility and low stability. Peptidomimetics, like AApeptide, are a viable alternative for solving these limitations with higher resistance to proteolytic degradation. Objective: Synthesize an α-AApeptide from a highly active natural 11-mer peptide designed from several genetical sequences of the human host defense system, showing 50% of biofilm inhibition activity at 15 μM for Staphylococcus epidermidis stains. Methods: All the chemical synthesis has been performed in solution. A convergent synthetical approach was designed to reach the targeted peptidomimetic. Results: The 11-mer α-AApeptide was successfully synthesized. However, it did not show any antibiofilm activity compared to the original peptide. Conclusions: Despite the achievement of the targeted compound, it did not present the expected activity compared to its natural counterpart on the strains assessed. Some studies have to be envisioned in order to understand this result.