Synthèse de ligands de l'acétylcholinestérase humaine : application à l'étude des réactions de click in situ

par Cyril Ronco

Thèse de doctorat en Chimie organique

Sous la direction de Pierre-Yves Renard.

Soutenue en 2010

à l'Université de Rouen .


  • Résumé

    La chimie click in situ est une technique récente proposée pour accélérer la découverte de molécules biologiquement actives. Elle repose sur un test de « criblage » utilisant deux chimiothèques de ligands dotés d'une fonction réactive complémentaire par chimie click et de la biomolécule cible. Celle-ci serait alors capable de sélectionner parmi le mélange de fragments une(des) combinaison(s) adéquate(s) pour former des ligands couplés très actifs. Le principe de cette technique a d'ores et déjà été validé par ses concepteurs en utilisant les acétylcholinestérases (AChE) de souris et d'anguille et a permis la découverte de molécules puissamment inhibitrices de ces enzymes. Le cadre de ce projet se place dans une optique d'investigation de la "chimie click in situ" via sa transposition à l'AChE humaine, dont l'inhibition comporte des intérêts médicinaux importants comme le traitement palliatif de la maladie d'Alzheimer. Le travail présenté dans ce manuscrit porte principalement sur la synthèse de ligands de l'AChE humaine comportant une fonction réactive en tant que "fragments" pouvant être assemblés par "chimie click in situ". Plus précisément, la synthèse a été focalisée sur des ligands de type 4-aminoquinoline de la famille des tacrines et huprines, mais des dérivés de tétrahydroisoquinolines, de l'indole, de tétrahydropyrido[3,4,b]indole et de coumarine ont également été préparés. Au cours de ces travaux, une méthode alternative d'amination palladocatalysée a été développée pour obtenir des tacrines et huprines N-alkylées en position 12 et une voie d'accès aux huprines fonctionnalisées en position 9 a été découverte et exploitée pour obtenir in fine plus de 60 inhibiteurs mono- ou hétérodimèriques. Les molécules synthétisées présentent un intérêt double. Dans le cadre de l'application de la chimie click in situ à l'AChE humaine, elles ont constitué des outils qui ont permis non seulement d'observer le premier produit de click in situ avec cette enzyme mais aussi de clarifier certaines interrogations sur la méthode et d'en esquisser les limitations. D'autre part, certains de ces ligands ont été utilisés pour des applications émergentes dans des domaines variés de la chimie bio-organique telles que l’imagerie TEP ou par florescence, des études cristallographiques ou la purification de biomolécules.

  • Titre traduit

    Synthesis of human acetylcholinesterase ligands : applications to the study of in situ click reactions


  • Résumé

    In situ click chemistry is a recent technique developed to accelerate high throughput screening of biologically active products. It consists in the use of two libraries of ligands possessing complementary reactive functions in the presence of the targeted biomolecule. The biomolecule might be able to assembly itself its own potent divalent ligand from the mixture of fragments. The proof of principle has already been established by using mouse and eel acetylcholinesterases (AChE) leading to very tight binding inhibitors of these enzymes. The goal of this project is to investigate this "in situ click chemistry" via its transposition to human AChE, whose inhibition has important medicinal interests like the palliative treatment of Alzheimer's disease. The work presented in this manuscript deals mainly with the synthesis of AChE ligands bearing a reactive function for the click chemistry. Huprine and tacrine-like 4-aminoquinoline ligands were particularly studied and tetrahydroisoquinoline, indole, tetrahydropyrido[3,4,b]indole and coumarine derivatives were also prepared. During the course of this work, an alternative pallado-catalyzed method to afford N-alkylated tacrines and huprines has been developed and a novel synthetic pathway for huprines functionalized at position 9 has been discovered and exploited to finally obtain more than 60 mono-or heterodimeric AChE inhibitors. The molecules synthesized present a double interest. For the application of the in situ click chemistry to the human AChE, they have been used as tools to obtain the first in situ hit with this enzyme, but also to clarify some questions about the method and to outline its limitations. Moreover, several ligands were used for emergent applications in various bio-organic chemistry fields like PET or fluorescent imaging, crystallographic studies or biomolecules purification.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (572-[30] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 555-569. [416] réf. Notes bibliogr.

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  • Bibliothèque : Université de Rouen. Service commun de la documentation. Section sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 10/ROUE/S017
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  • Cote : 10/ROUE/S017
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