Synthèse et études de modélisation moléculaire dans l'optimisation de la sélectivité de nouveaux agents antiparasitaires inspirés de produits naturels

par Mohamed Dit Mady Traore

Thèse de doctorat en Chimie biologie

Sous la direction de Yung-Sing Wong et de Hélène Jamet.

Soutenue le 15-11-2016

à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Département de pharmacochimie moléculaire (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Anne Imberty.

Le jury était composé de Yung-Sing Wong, Claudia Simoes-Pires.

Les rapporteurs étaient Bruno Figadère, Jana Sopkovà-De Oliveira Santos.


  • Résumé

    Les aculéatines et FR235222 sont deux familles de molécules d’origine naturelle qui agissent de façons très efficaces sur les parasites intracellulaires de la famille des apicomplexes, responsables notamment du paludisme ou de la toxoplasmose. Dans la première partie de ces travaux, nous avons développé une nouvelle réaction cascade d’oxydation phénolique en « un pot » utilisant un réactif à base d’iode hypervalent en quantité catalytique. Cette stratégie de synthèse flexible et hautement modulable en peu d’étapes, permettra d’accroître l’accessibilité vers de nouveaux analogues aculéatines bioactives. Dans la deuxième partie, nous nous sommes intéressés à FR235222, un HDACi (inhibiteur des histones désacétylases) qui cible les HDACs de la classe I chez l’homme et l’HDAC3 chez le parasite T. gondii responsable de la toxoplasmose. Les HDACs sont des protéines qui jouent un rôle important dans le contrôle des mécanismes épigénétiques. Dans cette étude, un analogue fluorescent du produit naturel a été synthétisé et a permis de confirmer la cible de FR235222 chez l’homme grâce à des études de localisation cellulaire. Par la synthèse et l’évaluation de l’activité HDACi de nouveaux analogues, associées à des études de modélisation moléculaire, nous avons démontré pour la première fois que la tête chélatante céto-hydroxyle et la flexibilité du linker sont responsable de cette sélectivité sur les HDACs de la classe I humaine. Enfin, grâce à ses résultats et à l’identification de différences structurales entre l’HDAC3 humaine et parasitaire, des études de prédiction (docking) ont permis de dégager des caractéristiques essentielles d’un HDACi potentiellement sélectif sur les parasites apicomplexes.

  • Titre traduit

    Synthesis and molecular modelisation in selectivity optimisation of novel antiparasitic agents inspired from natural products


  • Résumé

    Aculeatins and FR235222 are two families of natural products that are highly effective against apicomplexan parasites, responsible for malaria and toxoplasmosis. In the first part of this work, we developed a new reaction involving a “one pot” phenolic oxidation cascade sequence using a hypervalent iodine reagent in catalytic condition. This flexible synthetic strategy will increase accessibility to new aculeatin derivatives to achieve bioactive compounds. In the second part, we were interested in FR235222, an HDACi (histone deacetylase inhibitor) which targets the class I human HDAC and parasite T. gondii HDAC3 responsible for toxoplasmosis. HDACs are proteins that play an important role in the control of epigenetic mechanisms. In this study, a FR235222 fluorescent derivative was synthesized to confirm the FR235222 target in human cells through cellular localization studies. The synthesis and assessment of the activity of new HDACi analogues, combined with molecular modelisation studies, allowed to demonstrate for the first time that the keto-hydroxyl zinc binding group and the flexibility of the linker would be responsible for this selectivity on human class I HDACs. Finally, with these results in hand and the identification of structural differences between human and parasitic HDAC3, prediction studies (docking) have revealed structural determinants to design inhibitors selective for apicomplexan parasites HDACi.


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