Conception, synthèse et évaluation de glycocomposés dirigés contre BC2L-C

Design, synthesis and evaluation of antagonists towards BC2L-C

• Auteur / Autrice : Rafael Bermeo Malo
• Direction : Annabelle Varrot, Anna Bernardi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie biologie
• Date : Soutenance le 18/06/2021
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes en cotutelle avec Università degli studi (Milan, Italie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble ; 199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches sur les macromolécules végétales (Grenoble ; 1966-....)
• Jury : Président / Présidente : Joanna Timmins
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Annabelle Varrot, Anna Bernardi, Ulf Nilsson, Luigi Lay
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Cristina Nativi, Alexander Titz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Agents anti-infectieux

Résistance aux antibiotiques

Infections à Burkholderia

Mots clés libres

Anti-Infectieux

Glycomimétiques

Glycobiologie structurale

Thérapie antiadhésive

Résistance aux antibiotiques

Burkholderia

Anti-Infectious

Glycomimetics

Structural glycobiology

Anti-Adhesion therapy

Anti-Microbial resistance

Burkholderia

Résumé

Ce projet vise à contrer pour la première fois la superlectine BC2L-C appartenant à la bactérie Burkholderia cenocepacia, multirésistante aux médicaments.Les pathogènes résistants tels que Burkholderia cenocepacia représentent un grave danger dans le contexte des infections nosocomiales, en particulier pour les patients affectés par la mucoviscidose ou à déficit immunitaire. Comme d'autres bactéries opportunistes à Gram négatif, ce pathogène établit sa virulence et biofilms par adhésion à travers de lectines. En particulier, la superlectine BC2L-C est soupçonnée d’être un point de rattachement entre cellules bactériennes de B. cenocepacia et cellules épithéliales humaines au cours de l’infection pulmonaire.Dans le but d'inhiber l’extrémité N-terminale de BC2L-C, qui cible des oligosaccharides humains, nous visons à concevoir des antagonistes glycomimétiques. Nous rapportons l'étude structurale de la cible BC2L-C-N-ter par cristallographie de rayons X, suivie de la conception et de la synthèse d'une bibliothèque modulaire de glycomimétiques : C- et N-fucosides. Enfin, nous rapportons l'évaluation biophysique des glycomimétiques générés contre BC2L-CNt par les techniques STD NMR, SPR, ITC, DSC ; résultant en un composé principal avec une affinité satisfaisante et deux structures cristallines de complexes antagoniste/lectine.

This project aims to antagonize for the first time the superlectin BC2L-C from multi-drug resistant (MDR) pathogen Burkholderia cenocepacia.MDRs such as Burkholderia cenocepacia have become a hazard in the context of healthcare-associated infections, especially for patients admitted with cystic fibrosis or immuno-compromising conditions. As other opportunistic Gram-negative bacteria, this pathogen establishes virulence and biofilms through lectin-mediated adhesion. In particular, the superlectin BC2L-C is believed to cross-link human epithelial cells to B. cenocepacia during pulmonary infection.With the ultimate goal of inhibiting the interactions between the N-terminal of BC2L-C and its target human oligosaccharides, we aim to design glycomimetic antagonists. Here we report the structural study of the target BC2L-C-N-terminal by X-ray crystallography, followed by the design and synthesis of a modular fucoside library of C- and N-glycomimetics. Lastly, we report the biophysical evaluation of the generated glycomimetics against BC2L-CNt by techniques such as STD-NMR, SPR, ITC, DSC; resulting in a lead structure with satisfactory affinity and two crystal structures of antagonist/lectin complexes.