Développement de biopuces à glycodendrimeres pour la découverte de nouveaux ligands de lectines ou d'anticorps

Development of glycodendrimer biochips for the discovery of new lectin or antibody ligands

• Auteur / Autrice : Shirley Yee Shyen Ooi
• Direction : Olivier Renaudet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie Biologie
• Date : Inscription en doctorat le 30/09/2023
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Département de Chimie Moléculaire
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : I2BM - Ingéniérie et Intéractions Biomoléculaires

Mots clés

Mots clés libres

Chimie click

Multivalence

Biopuce

Glycodendrimère

Lectine

Multivalency

Click chemistry

Glycodendrimer

Lectin

Microarray

Résumé

Les glycodendrimères sont des structures synthétiques multi-glycosylées qui possèdent des propriétés très prometteuses pour diverses applications en biologie et en immunologie. Au cours des dernières années, notre équipe a développé de composés ayant une forte affinité pour diverses lectines bactériennes. Cependant, ce type d'étude allant de la synthèse des glycodendrimères à l'évaluation des interactions avec ces protéines est à la fois couteuse et chronophage, principalement en raison des synthèses chimiques, des purifications et des caractérisations structurales souvent difficiles. De plus, en raison de la forte influence de l'architecture des glycodendrimères dans l'interaction avec les cibles biologiques, le criblage d'une large gamme de structures variant par leur valence, leur bras espaceurs et leur géométrie est indispensable pour identifier les ligands de plus haute affinité. Dans ce projet, nous souhaitons faciliter ce processus en développant des puces à glycodendrimères. Cet outil permettra en effet de découvrir les structures optimales pour des lectines de manière beaucoup plus facile et rapide. En particulier, au lieu d'immobiliser des structures sur une lame de verre, nous développerons une approche indirecte (Fig. 1) pour assembler des structures multivalentes complètes sur la surface en utilisant de blocs de construction glucidiques et peptidiques et des méthodes de chimie click. Cette approche permettra une sélection rapide des meilleurs ligands qui seront ensuite synthétisés et évalués par des méthodes physico-chimiques telles que l'ITC ou le BLI.

Glycodendrimers belong to a wide class of multivalent structures which have demonstrated highly promising properties for applications in biology and immunology. Over the past years, our group has developed synthetic glycodendrimers composed of multiple copies of either identical or different sugar units with high affinity with diverse bacterial lectins. However, the overall process starting from the synthesis to the binding studies is highly time consuming and costly mainly due to difficult synthesis, purification and structural characterizations. In addition, due to the strong influence of the glycodendrimer architecture in the interaction with the biological targets, the evaluation of a large range of structures varying in the valency, linkers and geometry is often required to identify high affinity ligands. In the present project, we aim at developing glycodendrimer microarrays to discover optimized ligands for diverse lectins. In particular, instead of printing compete structures on glass slide, we will develop an undirect approach (Fig. 1) to assemble complete multivalent structures on the surface by using simple carbohydrate and peptide building blocks and click chemistries. This approach will allow the rapid screening and evaluation of promising ligands that will be further synthesized and evaluated in our group by physico-chemical methods such as ITC or BLI.