Synthèse chimique et biotechnologique d’oligosaccharides sialylés

par Lemonia Birikaki

Thèse de doctorat en Chimie - Biologie

Sous la direction de Hugues Driguez.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    LES GANGLIOSIDES CONTENANT DE L'ACIDE SIALIQUE SONT IMPLIQUËS DANS DES NOMBREUX PHENOMENES DE RECONNAISSANCE ET DE SIGNALISATION MOLÉCULAIRES. L'ACIDE SIALIQUE JOUE UN RÔLE IMPORTANT DANS CES FONCTIONS, EN ÉTANT LE RÉCEPTEUR SPÉCIFIQUE POUR DES TOXINES, DES BACTÉRIES ET DES VIRUS. LE DÉVELOPPEMENT DES MÉDICAMENTS BASÉS SUR DES CARBOHYDRA TES DÉPEND DE LA DISPONIBILITÉ DE TELLES STRUCTURES COMPLEXES. UNE MÉTHODE TRÉS EFFICACE, DÉVELOPPÉE AU CERMAV, PERMET LA PRODUCTION À L'ÉCHELLE DE GRAMME D'OLIGOSACCHARIDES, PAR LA CULTURE À HAUTE DENSITÉ CELLULAIRE DES SOUCHES D'E. COLI QUI SUREXPRIMENT LES ENZYMES NÉCESSAIRES, COMME LES GL YCOSYL TRANSFERASES ET LES GL YCOSYL NUCLÉOTIDES SYNTHÉT ASES. CETTE MÉTHODE, « L'USINE CELLULAIRE », A PERMIS D'OBTENIR À LARGE ÉCHELLE, DES PORTIONS OLiGOSACCHARlDIQUE DES GANGLIOSIDES GM3 ET GM2 AVEC DES AGL YCONES DIFFÉRENTS. CES AGLYCONES ACTIVABLES, COMME L'ALLYLE OU LE PROPARGYLE ONT ÉTÉ PAR LA SUITE UTILISÉS POUR LA PRÉPARATION DES GLYCOCONJUGUÉS, EN VUE DU DÉVELOPPEMENT ET LA PRÉPARATION DES VACCINS ANTICANCÉREUX. DES OLiGOSACCHARlDES GM3 ET GM2 MODIFIÉS, POTENTIELLEMENT AVEC DES CARACTÉRISTIQUES IMMUNOGÉNÉTIQUE AMÉLIORÉS, ONT ÉTÉ PRÉPARÉES PAR CULTURE DES SOUCHES RECOMBINANTES EN UTILISANT COMME SUBSTRATS DES ACIDES SIALIQUES NON NATURELS. CES OLIGOSACCHARIDES DU GM3 MODIFIÉS, ÉGALEMENT OBTENUS PAR SYNTHÈSE CHIMIQUE, SONT RECONNUS PAR LA LECTINE MAACK/A AMURENS/S COMME L' OLiGOSACCHARlDE GM3 NATUREL ET PRÉSENTENT UNE PLUS GRAND STABILITÉ PAR APPORT À L' HYDROLYSE PAR LA NEURAMINIDASE DU V/BRIO CHOLERAE. UN NOUVEL OLIGOSACCHARIDE DU GM3 CONTENANT UN ANALOGUE DE L'ACIDE SIALIQUE, AVEC UN SULFURE ENDOCYCLIC A ÉTÉ PRÉPARÉ PAR INGÉNIERIE MÉTABOLIQUE.


  • Résumé

    GANGLIOSIDES, SIALIC ACID CONTAINING GLYCOSPHINGOLIPIDS, ARE INVOLVED lN NUMEROUS MOLECULAR RECOGNITION, TARGETING AND SIGNALING PROCESSES. THESE PHENOMENA ARE MEDIATED BY SIALIC AClDS, IDEALLY SITUATED AT TERMINAL AND OUTER POSITIONS, WHICH ACT AS HIGHLY SPECIFIC RECEPTORS FOR TOXINS, BACTERIA AND VIRUSES. DEVELOPMENT OF CARBOHYDRATE-BASED DRUGS, INCLUDING ANTICANCER VACCINES, IS TIGHTLY ASSOCIATED WITH THE AVAILABILITY OF SUCH COMPLEX OLiGOSACCHARlDIC STRUCTURES. AN EFFICIENT METHOD FOR THE LARGE SCALE PRODUCTION OF OLiGOSACCHARlDES, DEVELOPED AT CERMAV, INVOLVES THE HIGH-CELL DENSITY CULTURE OF METABOLICALL Y ENGINEERED E. COLI BACTERIAL STRAINS, WHICH OVEREXPRESS THE NECESSARY NUCLEOTIDE SYNTHASES AND GLYCOSYLTRANSFERASES GENES. USING THIS METHOD, THE "LIVING FACTORY" PROCESS, THE LARGE SCALE SYNTHESIS OF OLiGOSACCHARlDIC STRUCTURES OF GM3 AND GM2 HAVING VARIOUS AGLYCONS WAS ACHIEVED. CONJUGATABLE AGLYCONS, SUCH AS PROP ARGYL AND ALL YL GROUPS, WERE USED FOR THE SUBSEQUENT SYNTHESIS OF GL YCOCONJUGA TES, lN VIEW OF THE DESIGN AND PREPARATION OF ANTICANCER VACCINES. MODIFIED GM3 AND GM2 OLiGOSACCHARlDES, AIMING TO INCREASE THEIR IMMUNOGENICITY, WERE PREP ARED BY CULTURE OF MET ABOLICALL Y ENGINEERED BACTERIA EXOGENOUSL Y SUPPLIED WITHUNNATURAL N-MODIFIED SIALIC ACID SUBSTRATES. MODIFIED GM3 OLIGOSACCHARIDES, WHICH WERE AS WELL PREP ARED BY CHEMICAL SYNTHESIS, WERE RECOGNIZED BY THE LECTIN MAACKIA AMURENSIS WITH THE SAME AFFINITY AS THE NA TURAL GM3 OLiGOSACCHARlDE AND SHOWED AN INCREASED ST ABILITY TOW ARDS THE HYDROL YTIC ACTION OF NEURAMINIDASE. A NEW GM3 OLiGOSACCHARlDE HA VING AN ENDOCYCLIC SULFUR A TOM lN THE SIALIC ACID RESIDUE W AS PREP ARED BY MET ABOLICALL Y ENGINEERED BACTERIA.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (216 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 195 réf.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0263/D
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