Caractérisation de puissants antioxydants et de ligands du fer synthétiques, comme agents protecteurs des dommages oxydatifs, par de nouveaux tests de criblage à haut débit

par Stéphane Meunier

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Charles Mioskowski.

Soutenue en 2002

à Paris 11, Orsay .


  • Résumé

    Ce travail de thèse a été consacré au développement d'outils pour l'étude in vitro à haut débit du stress oxydant. Trois tests de criblage ont été développés, pour l'évaluation d'agents protecteurs du matériel biologique contre des stress, dus à des radiations ionisantes, à une irradiation ultraviolette ou à un système métallique de type "Fenton". Ces nouvelles techniques ont été appliquées avec succès à l'étude de 24 extraits naturels et d'une banque de 120 antioxydants comprenant les molécules les plus actives connues. Parmi les composés testés, nous avons mis en évidence les bonnes propriétés protectrices de deux dérivés de l'acide pulvinique, et notamment d'un pigment fongique : la norbadione A. Outre son activité in vitro, cette molécule présente de remarquables propriétés biologiques. Pour étudier d'autres modes de protection contre l'oxydation en présence de fer, des ligands capables de modifier les propriétés redox du métal ont été synthétisés. Nous avons développé une voie de synthèse en mode parallèle, permettant de faire varier de façon indépendante sur le ligand, l'architecture, la denticité, les fonctions chélatantes et l'hydrophobie. Par cette stratégie 47 ligands potentiels du FeIII ont été obtenus. Leurs propriétés protectrices ont été étudiées par un quatrième test de criblage, adapté des précédents, démontrant ainsi la bonne efficacité de certaines de ces molécules. Enfin, nous avons utilisé le procédé de dosage immunologique SPI-RAD pour étudier une conséquence particulière des stress oxydants, à savoir les couplages covalents entre protéines. Nos résultats démontrent la réalité de ces couplages en présence de métaux (FeII et CuII) et d'eau oxygénée ainsi qu'en présence de radicaux NO'. De plus, l'implication particulière des chaînes latérales des tyrosines et les ponts disulfures dans ces phénomènes a été mise en évidence.


  • Résumé

    This work was devoted to the development of pertinent high throughput screening assays in the aim of studying oxidative stress. Three screening assays have been developed for the evaluation of protective agents toward ROS generated by gamma irradiation, UV or by a Fenton-like system. 24 natural extracts and a library of 120 pure compounds, containing among the most powerful antioxidants known to date, have been readily studied using, these new techniques. We found that two pulvinic acid derivatives possess excellent protective properties, and especially a pigment of fungus named norbadione A. Beyond its in vitro activity, this molecule displays remarkable biological properties. In the aim of studying an alternative pathway of protection against oxidation induced by iron, ligands able to modify the redox properties of this metal, have been synthesised. We have developed a parallel synthesis allowing the variation of the architecture, denticity, chelating moieties and hydrophobicity of iron chelates. Using this strategy, 47 potential FeIII ligands were obtained. Their protective capacities have been studied using a fourth screening assay, demonstrating the effectiveness of some ligands. Finally, the immunoassay technique called SPI-RAD has been used in order to study a particular consequence of drastic oxidative stress, namely covalent crosslinks between proteins. Our results demonstrate that these linkages occur in the presence of metals (FeII or CuII ) and hydrogen peroxide, as well as in the presence of NO' radical. Moreover, it has been demonstrated that tyrosines residues and disulfide bridges play an important role in these phenomena.

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Informations

  • Détails : 380 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.360-367.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2002)233
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