DNA display : a novel strategy for the rapid selection of small molecule ligands

par Mihai Ciobanu

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Nicolas Winssinger.

Soutenue le 17-09-2012

à Strasbourg , dans le cadre de École doctorale Sciences chimiques (Strasbourg) , en partenariat avec Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (Strasbourg) (équipe de recherche) .

Le président du jury était Andrew Griffiths.

Les rapporteurs étaient Pascal Dumy, Gilles Guichard.

  • Titre traduit

    DNA display : une nouvelle stratégie pour la sélection rapide de ligands


  • Résumé

    La découverte de petites molécules capables de moduler les systèmes biologiques présente un intérêt majeur dans l'étude des mécanismes cellulaires et la mise au point de nouvelles méthodes thérapeutiques. Bien que les techniques de criblage haut débit soient régulièrement utilisées, il y a un vrai besoin de réduire le coût et le temps associés à la découverte de ligands, afin de valider la fonction de nombreuses cibles potentielles dans notre protéome ou ceux d' organismes pathogènes. A cette fm, l'émergence de technologies basées sur l'encodage de chimiothèques par des acides nucléique offre une alternative répondant à ces critères. Nous avons développé un système permettant une synthèse rapide de bibliothèques de structures variées,conjuguées à des codes PNA (acide peptidique nucléique) uniques, ainsi qu'une technologie de criblage basée sur la sélection par affinité, qui permet une étude rapide de l'interaction avec une protéine-cible et par conséquent l'identification de nouveaux ligands. Plusieurs chimiothèques ont déjà été synthétisées et criblées, et compte tenu de la stabilité chimique remarquable du PNA, nous avons également développé une nouvelle gamme de réactions compatibles avec la synthèse PNA-encodée, la voie étant maintenant ouverte pour la génération de chimiothèques plus complexes et pour l'étude de cibles biologiques très variées.


  • Résumé

    The discovery of srnall molecules capable of modulating biological systems is of major interest for the understanding of cellular mechanisms as weil as for the drug discovery process. In spite of established high throughput techniques routinely used, there is a clear need to reduce the time and cost •associated to ligand discovery, in order to validate the function of numerous potential targets in our proteome or the one of pathogens. In this perspective, the emergence of technologies based on nucleic acid encoding of chemical libraries presents an alternative that fulfills these criteria. We have developed a system enabling the rapid synthesis of libraries containing various structures, conjugated to unique PNA (peptide nucleic acid) tags, a weil as a screening technique based on affinity selection that allows for the rapid study of the interaction witb a target protein and the consequent identification of new ligands. Several libraries have already been synthesized and screened, and based on the remarkable chemical stability of PNA, we have also developed a new palette of reactions compatible with PNA-encoded synthesis, the path now being open for the generation of more complex libraries, and the study of various biological targets



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