La peptide déformylase, une cible pour de nouveaux agents antibiotiques : conception d'inhibiteurs et étude fonctionnelle des effets biologiques in vitro et in vivo

par Adrien Boularot

Thèse de doctorat en Sciences biologiques

Sous la direction de Thierry Meinnel.


  • Résumé

    La résistance des bactéries aux antibiotiques est devenue un problème de santé publique qui touche la quasi-totalité des agents antibactériens. Une des priorités pour traiter ce problème est la recherche d'antibiotiques innovants, agissant sur de nouvelles cibles. A ce titre, le peptide déformylase (PDF) qui est présente chez toutes les bactéries répond à ce critère de sélection. Cependant, une PDF humaine a été isolée au laboratoire récemment et démontrée comme se localisant dans la mitochondrie. Le principe de précaution impose que cette forme ne puisse en aucun cas être inhibée. Au laboratoire, notre approche de la problématique nous a donc amenés à penser que des nouvelles têtes de séries seraient plus efficaces et surtout sélectives des formes bactériennes. Mettant à profit les propriétés de chimie de coordination des PDFs, des séries de molécules possédant une fonction coordinante du métal ont été synthétisée. D'autre part des squelettes possédant soit une chaîne pseudopeptidique respectant les conditions de reconnaissance par l'enzyme, soit un hétérocycle y ont été associés afin d'augmenter la sélectivité de ces composés. Ces molécules ont été testée in vitro soit par des tests d'inhibition enzymatiques, soit par la technique d'empreinte RMN. Les composés s'avérant les plus efficaces in vitro ont été testés in vivo sur des cultures bactériennes. Leur action spécifique in vivo sur la PDF a été mesurée et les effets antibiotiques déterminés sur des bactéries modèles Gram-positives et Gram-négatives. Enfin, nos composés ont été démontrés comme sélectifs et agissant comme de potentiels antibiotiques ciblant spécifiquement les PDFs bactériennes et non la forme humaine.

  • Titre traduit

    The peptide deformylase, a target for innovative antibacterial agents : design of PDF's inhibitors and studies of biological effect in vitro and in vivo


  • Résumé

    The emergence of bacteria' resistance to antibiotics is becoming a major public health issue which involves quite all-antibacterial agents. One of the priorities to solve this problem is the search of innovative antibacterial agents active against novel targets. Hence the peptide deformylase (PDF), a metalloprotease present in all bacteria, fulfils this selection criterion. However, human PDF has been recently isolated and shown to be located in the mitochondria. This identification could impose major reservations as to the possible medical use of PDF's inhibitors since human form must not be inhibited. New series' leader compounds would therefore appear to be more efficient and selective against bacterial forms. Taking advantage of the chelating properties of PDFs, series of molecules with a one or two-coordinate metal-binding group were synthesized. Moreover backbones with either a pseudo-peptidic chain recognized by the enzyme, or a heterocycle were used to increase the selectivity of compounds. About sixty molecules were tested in vitro for their affinity towards PDF and their capacity to inhibit it, by either enzymatic inhibition tests or MNR spectroscopic experiments. Finally, the selectivity of these compounds was clearly shown as they act as potential antibiotics targeting specifically bacterial PDFs and not the human form. After the in vitro assessments of the inhibition potency, the most efficient compounds were tested in vivo on bacterial cultures. Their specificity in vivo against PDF has been shown, measured and their antibiotic effects have been determined on Gram-positives and Gram-negatives bacteria in different genetic contexts.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (287 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 237-250

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2005)239
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