Synthèse chimio-enzymatique d'oligosaccharides sur support soluble dendrimérique

par Richard Daniellou

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Christine Le Narvor.

Soutenue en 2003

à Paris 11 .


  • Résumé

    Alors que l'importance biologique des protéines et des acides nucléiques est connue depuis longtemps, c'est seulement depuis quelques années que l'on a pris conscience de l'importance des sucres dans de nombreux phénomènes biologiques. Cependant, le problème majeur qui empêche le développement rapide de la glycobiologie se situe dans le manque de sucres complexes parfaitement purs et structurellement définis. Pour circonvenir à ce problème, nous avons décidé de combiner les avantages de la synthèse supportée avec ceux de l'utilisation d'enzymes. Lors de telles synthèses chimio-enzymatiques, deux méthodes sont envisageables : soit l'oligosaccharide est bâti brique par brique sur le support, grâce à l'utilisation successive de glycosyltransférases ; soit le substrat donneur est accroché au support et l'oligosaccharide accepteur présent en solution est ensuite greffé sur le support par l'action d'une glycosyltransférase. C'est cette seconde approche que nous avons voulu mettre au point, en synthétisant un nucléotide sucre supporté, le GDP-fucose, substrat des fucosyltransférases. Pour cela, après avoir prouvé la viabilité de la synthèse sur des composés modèles, nous avons fonctionnalisé et caractérisé un nouveau support soluble dendrimérique issu du poly(éthylène glycol). Ce dernier nous a permis, après greffage d'un synthon issu du L-galactose, de mettre au point la synthèse supportée du GDP-fucose, obtenu avec un rendement global de 37% sur les 8 étapes chimiques. Ensuite, notre nucléotide sucre supporté a été utilisé comme substrat donneur de la fucosyltransférase 3 et nous a permis d'obtenir, après coupure au borure de nickel, un dérivé fluorescent du trisaccharide Lewis [a]. Ce travail constitue l'une des premières véritables synthèses chimio-enzymatiques supportées d'oligosaccharides et permet d'envisager la synthèse de nombreux autres oligosaccharides, en utilisant notre GDP-fucose supporté.


  • Résumé

    Although the biological importance of proteins and nucleic acids has long been known, it is only in recent years that scientists have realised the importance of sugars in many biological processes. Today, the major drawback, which is stopping the fast development of glycobiology, remains the lack of complex sugars perfectly pure and well characterised. To address this problem, we decided to combine the advantages of a supported synthesis with the use of enzymes. During such chemo-enzymatic syntheses, two methodologies may be used : either the oligosaccharide is made step by step on the support, using successive glycosyltransferases ; or the donor substrate is bound to the support and the acceptor, present in solution, is subsequently coupled to the support using a glycosyltransferase. Using the latter method, we synthesised a supported nucleotide sugar, GDP-fucose, a substrate of fucosyltransferases. To achieve this, after having proved the viability of the synthesis on model compounds, we functionalised and characterised a new soluble and dendrimeric support, a derivative of poly(ethylene glycol). This ultimately allowed us, after the binding of a synthon from L-galactose, to do the supported synthesis of GDP-fucose, which was obtained with a global yield of 37% after 8 chemical steps. Subsequently, our supported nucleotide sugar was used as a dollar substrate of fucosyltransferase 3 and gave us, after cleavage using nickel boride, a fluorescent derivative of the trisaccharide Lewis [a]. This work represents one of the first real chemo-enzymatic supported syntheses of an oligosaccharide and provides a future basis for many other oligosaccharide syntheses using our supported GDP-fucose.

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Informations

  • Détails : 169 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.158-163

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : M/Wg ORSA(2003)180
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