Foldamères à base peptidique : nouveaux dispositifs photo-controlés vers des applications opto-électroniques et mécaniques

Peptide-based foldamers : new photo-controlled devices towards opto-electronic and mechanical applications

• Auteur / Autrice : Edoardo Longo
• Direction : Alessandro Moretto, François Couty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie organique
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Versailles-St Quentin en Yvelines en cotutelle avec Università degli studi (Padoue, Italie)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Foldamères

Peptides

Résumé

Afin de déterminer la longueur critique de formation d’hélices peptidiques dans l’eau, on a effectué des mesures de dichroïsme circulaire sur une série de peptides acétylés, composés de résidus alternés de L-Ala et Aib. Les longueurs critiques pour les transitions de structure random d’hélice 310 et de 310 à α sont l’hexapeptide et l’octapeptide. On a synthétisé une série complète de nanoparticules d’or utilisant les peptides de la série alternée Aib/L-Ala, après fonctionnalisation avec l’acide 3-mercaptan-propionique. L’étude a investigué la présence d’effets chiraux sur l’or causés par la présence des ligands peptidiques. Cet effet, déterminé par ECD, dépend de la structure secondaire du peptide et de l’aminoacide dans le ligand le plus proche de l’or. On a synthétisé deux nouveaux aminoacides avec des fonctionnalités azo-béniques sur la chaîne latérale pour des études de photo-isomérisation réversibles. Ces aminoacides ont été incorporés dans des nanoparticules métalliques. Une étude sur les propriétés magnétiques dépendant de l’isomérisation a été effectuée. On a synthétisé une série de peptides hélicoïdaux rigides avec des pyrènes ou ferrocènes à l’extrémité N-terminale. Ces peptides ont été préparés pour la formation des SAM sur des surfaces d’or pour applications en électrochimie, et contiennent un ou plusieurs résidus d’acide 4-amino-1,2-dithiolane-4-carboxylique (Adt), un résidu qui peut lier l’or par des liaisons disulfures. Pour un hexapeptide avec un ferrocene, on a fait des mésures électrochimiques pour tester les propriétés de oxydoréduction du ferrocene lié au peptide et de génération de photo-courant.

An ECD investigation aimed at assessing the critical main-chain length for peptide helix formation in water was performed on a series of acetylated peptides composed of alternating Aib and Ala residues. The critical main-chain lengths for 310- and α-helices, although still formed to a partial extent, in aqueous solution are six and eight residues, respectively. A series of AuNps were synthesized from mercaptopropionic acid derivatives of alternating Aib/Ala peptides. Our studies established the occurrence of chiroptical properties in peptide-coated 2 nm diameter gold nanoparticles. Such behavior is strongly influenced by the secondary structure assumed by the coating peptides. Two new Cα-tetrasubstituted α-amino acids bearing azobenzene-derived side chains have been synthesized for photo-isomerization studies. These amino acids were incorporated into metal nanoparticles. The Au-derived nanoparticles exhibit magnetic susceptibility dependent on the light-driven isomerization. A series of ferrocene and pyrene labelled helical peptides containing one or more 4-amino-1,2-dithiolane-4-carboxylic acid (Adt) residues have been synthesized. These peptides were prepared for the formation of SAMs on gold surfaces for electrochemical applications. Preliminary experiments on the photo-current generation properties of a ferrocene labeled hexamer have been performed.