Etudes mecanistiques, structurales et fonctionnelles de l'activite catecholase de complexes dinucleaires du cuivre

par STEPHANE TORELLI

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées

Sous la direction de JEAN-LOUIS PIERRE.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    Ce travail est une etude biomimetique de la catechol oxydase (cox). Cette cuproproteine de type 3 (classe a laquelle appartiennent aussi l'hemocyanine et la tyrosinase) catalyse l'oxydation des o-diphenols en o-quinones correspondantes. Dans le but de modeliser l'activite catecholase et d'apporter des elements complementaires en ce qui concerne le mecanisme reactionnel et plus particulierement l'approche et la fixation des substrats, differents complexes dinucleaires de cu(ii) de types r-l-oh et r-l-bish 2o (r = me, ome, f et cf 3) ont ete prepares et caracterises, a l'etat solide ou en solution, par diverses techniques spectroscopiques. La presence d'atomes de fluor a de plus permis l'utilisation de la rmn 1 9f. Les especes r-l-oh et r-l-bish 2o sont en equilibres acido-basiques et en milieu basique fort, des complexes vraisemblablement de type r-l-bisoh ont ete caracterises. Les constantes des differents equilibres ont ete determinees. Le resultats indiquent que la nature du groupement r a peu d'influence, que ce soit sur les caracteristiques spectroscopiques des complexes ou sur les valeurs des pk. De toutes les especes preparees, seuls les complexes r-l-oh (sauf pour r = cf 3) ont une activite catecholase (oxydation du 3,5-di-tert-butylcatechol ou 3,5-dtbc), activite qui depend aussi fortement de la nature de r : elle est maximale pour r = ome (electrodonneur) et nulle pour r = cf 3 (electroattracteur). Ce premier resultat demontre que la distance intermetallique est un parametre clef de la reaction (analogie entre la distance cu-cu de la forme active de la cox et des complexes r-l-oh), d'autant plus que les meta ou para-diphenols ne sont pas oxydes. De plus, des etudes concernant la fixation du tcc (tetrachlorocatechol) ou du 3,5-dtbc (uv-vis, rpe et rmn 1 9f) permettent de conclure a une fixation bidente et pontante du catechol sur l'espece active (r-l-oh). Un schema reactionnel peut etre propose.

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Informations

  • Détails : 274 p.
  • Annexes : 126 ref.

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