Les interactions multivalentes : leurs rôles dans les processus de reconnaissance biomoléculaire et leur application dans la construction d'assemblage supramoléculaire

par Marie Wilczewski

Thèse de doctorat en Chimie physique, moléculaire et structurale

Sous la direction de Pierre Labbé.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Ce travail décrit une étude quantitative de plusieurs systèmes de reconnaissance biomoléculaire impliquant des interactions multivalentes. Deux chapitres sont axés sur l’utilisation de plateformes supramoléculaires cyclodécapeptidiques appelées RAFT (Regioselectively Adressable Functionnalized Template) permettant la présentation multiple de ligand saccharidique ou cyclopeptidique. Une étude cinétique et thermodynamique des interactions entre les ligands RAFT-saccharide et une lectine modèle, la concanavaline A, a permis de démontrer que deux mécanismes moléculaires sont à l’origine de la meilleure affinité des RAFT multivalents par rapport à leurs homologues monovalents : d’une part un effet de « proximité-statistique » dû à la concentration locale élevée en motif sucre et d’autre part la capacité des RAFT multivalents à se lier à plusieurs lectines selon un effet « cluster ». Des études préliminaires ont également concerné l’analyse de l’interaction entre RAFT-RGD et des récepteurs cellulaires. Dans un dernier chapitre, nous avons démontré, pour la première fois, la formation de films multicouches grâce à des interactions de type hôte-invité entre deux -cyclodextrinebiopolymères de chitosane, l’un fonctionnalisés par des cavités et l’autre par des entités adamantane. Bien que la stabilité de l’assemblage soit assurée par des interactions de complexation multivalentes, la croissance de l’assemblage, quant à elle, dépend de la disponibilité des sites de complexation offerts par chacune des couches. De plus, les deux polymères chargés positivement confèrent à l’assemblage des propriétés de gonflement-dégonflement en réponse à des variations de force ionique et pH.


  • Résumé

    This work deals with a quantitative study of several biomolecular recognition systems involving multivalent interactions. Two chapters focuse on the use of supramolecular cyclodecapeptidic platform called RAFT (Regioselectively Addressable Functionnalized Template), which allows the presentation of multiple carbohydrate or cyclopeptidic ligands. Kinetic and thermodynamic studies of the interaction between the ligands RAFT-carbohydrate and a model lectin, concanavalin A, have demonstrated that two molecular mechanisms are responsible for the better affinity of multivalent RAFT molecule compared to their monovalent counterparts: on one hand a "proximity-statistical" effect due to the high local concentration of sugar entities and on the other hand thanks to a "cluster effect" which confers the ability of multivalent RAFT to bind several lectins. Preliminary studies have also involved the analysis of the interaction between RAFT-RGD and integrin cell receptors. In a last chapter, we have demonstrated, for the first time, polymer multilayer formation based on host-guest interaction between two derivatized chitosans biopolymers, one, with -cyclodextrin cavities and the other with adamantyl moieties. While stability of the self-assembly is conferred by multivalent complexation occuring at each step of the construction, the assembly growth is mainly governed by the availability of the complexation sites offered by each layer. Moreover, the two positively charged polymers confer to the assembly swelling/deswelling properties in response to changes in ionic strength and pH.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (196 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 268 réf.

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0253/D
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