Exploration des conformations de l'héparine et des héparane sulfates : un voyage dans l'analyse de la RMN paramagnétique

Unveiling Heparin and Heparan Sulfate Conformations : a Journey into Paramagnetic NMR Analysis

• Auteur / Autrice : Juan Carlos Jaime Rodríguez
• Direction : David Bonnaffé, Jesús Jiménez-Barbero
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance le 26/03/2024
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay en cotutelle avec Universidad del País Vasco
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences chimiques : molécules, matériaux, instrumentation et biosystèmes (Orsay, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (Orsay, Essonne ; 2006-....) - Center for Cooperative Research in Biosciences (Derio, Biscay, Espagne)
• Partenaire(s) de recherche : Référent : Faculté des sciences d'Orsay
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Chimie (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Christina Sizun
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carmen Galan, Nicolas Giraud, Esther Lete
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Carmen Galan, Nicolas Giraud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse conformationnelle

Résonance magnétique nucléaire

Héparane sulfate

Mots clés libres

Héparane sulfates

RMN Paramagnétique

Glycosciences

Analyse structurale

Dynamique Moléculaire

Diversité Moléculaire

Heparan sulfates

Paramagnetic NMR

Glycoscience

Structural Analysis

Molecular Dynamics

Molecular Diversity

Résumé

L'héparine (HP) et les héparane sulfates (HS) sont des polysaccharides sulfatés linéaires qui jouent divers rôles biologiques, notamment dans la croissance cellulaire, l'adhésion, la reconnaissance virale et la métastase du cancer. Leur variété moléculaire et leur motif de sulfatation contribuent à leur polyvalence biologique. Par ailleurs, leur flexibilité conformationnelle a été étudiée par des méthodes telles que la cristallographie aux rayons X et la RMN. Malgré des avancées, interpréter ces caractéristiques reste difficile, surtout pour de longs saccharides. Cette thèse propose l'utilisation de la RMN paramagnétique, notamment des déplacements de pseudo-contacts (PCS), dans l’étude conformationnelle des molécules d’HS. Les résultats obtenus sur un octasaccharide d'HS, montrent une corrélation entre les PCS expérimentales et les simulations de dynamique moléculaire, suggérant des conformations spécifiques des motifs IdoA. Ces découvertes élargissent les applications de la RMN paramagnétique, ouvrant la voie à une analyse approfondie des interactions protéine-polysaccharide.

Heparin (HP) and heparan sulfates (HS) are linear and sulfated polysaccharides that play various biological roles, including cell growth, adhesion, viral recognition, and cancer metastasis. Their molecular diversity and sulfation pattern contribute to their biological versatility. Furthermore, their conformational flexibility has been studied through methods such as X-ray crystallography and NMR. Despite advancements, interpreting these features remains challenging, especially for long saccharides. This thesis proposes the use of paramagnetic NMR, particularly pseudo-contact shifts (PCS) measurements, in studying the conformation of HS molecules. Results obtained on an HS octasaccharide show a correlation between experimental PCS and molecular dynamics simulations, suggesting specific conformations of IdoA motifs. These findings expand the applications of paramagnetic NMR, paving the way for a thorough analysis of protein-polysaccharide interactions.