Découvrir le mode d'action des peptides mimétiques antimicrobiens dans des environnements membranaires modèles : une étude biophysique

Unraveling the mode of action of antimicrobial peptide mimetics in model membrane environments : a biophysical study

• Auteur / Autrice : Kathakali De
• Direction : Burkhard Bechinger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 17/09/2024
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences chimiques (Strasbourg ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie (Strasbourg ; 2005-....)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Didier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Andreas Kuhn, Isabel Alves

Mots clés

Mots clés contrôlés

Fluorescence

Résonance magnétique nucléaire

AMP

Peptides antimicrobiens

Mots clés libres

Peptide antimicrobien

Imitations synthétiques de l'AMP

Interaction peptide/composé-membrane

RMN du solide

Fluorescence

Dichroïsme circulaire

Antimicrobial peptide

Synthetic mimics of AMP

Peptide/compound-membrane interaction

Solid-state NMR

Fluorescence

Circular dichroism

Résumé

Face à la résistance croissante aux antimicrobiens, les peptides antimicrobiens et diverses imitations synthétiques sont au centre de l'attention. Dans cette thèse, trois types d'imitations de PAM sont étudiés : Imitations de petites molécules (à base d'aryl-alkyl-lysine, inspirées des détergents, à base de cyclam), Peptides cycliques (riches de 3 arginines et de 3 tryptophanes), Peptoïdes (peptoïdes cationiques triazolium), ainsi que les PAM (SFV33 et GVR28) dérivés du collagène VI. Ces mimétiques synthétiques sont conçus d’après le modèle PAM (nature amphipathique, charge cationique).L'objectif de cette thèse est de réaliser des études biophysiques de l'interaction peptide/composé-membrane afin de comprendre la force motrice des activités antibactériennes présentées par ces mimétiques et peptides ciblés. Des études de RMN à l'état solide non orientée, fluorescence et dichroïsme circulaire réalisées avec diverses membranes modèles montrent que ces peptides/composés non seulement interagissent avec les membranes bactériennes, mais aussi qu'ils présentent une nette sélectivité pour la membrane bactérienne comparé à la membrane eucaryote.

Due to the rise of antimicrobial resistance, the antimicrobial peptide (AMP) and its various synthetic mimics are much in focus. In this thesis, three branches of AMP mimics; Small molecule mimics (aryl-alkyl-lysine based, detergent inspired, and cyclam-based), Cyclic peptides (rich with three arginine and three tryptophan units), Peptoids (triazolium cationic peptoids), and also AMPs (SFV33 and GVR28) derived from collagen VI are investigated. These synthetic mimics are designed using the template of AMP (amphipathic nature and cationic charge). The aim of this thesis is to do biophysical studies of the peptide/compound-membrane interaction to understand the driving force of the antibacterial activities exhibited by these mimics and peptides discussed. Non-oriented solid-state NMR, fluorescence, and circular dichroism studies done with various model membranes show that these peptides/compounds not only undergo interaction with the bacterial membranes but also show clear selectivity towards the bacterial membrane over the eukaryotic membrane.