Sondes multimodales Re(CO) pour la détection intracellulaire : synthèse, étude physico-chimique et sur cellules

par Lucas Henry

Projet de thèse en Chimie Moléculaire

Sous la direction de Clotilde Policar.

Thèses en préparation à Paris Sciences et Lettres , dans le cadre de Chimie Moléculaire de Paris-Centre , en partenariat avec Laboratoire des Biomolécules (laboratoire) et de Ecole normale supérieure (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    Les questions de la détection intracellulaire, de la localisation et de la quantification en milieu cellulaire de complexes de métaux de transition sont des questions aujourd'hui peu explorées.[1] Ces questions sont cruciales dans le contexte du développement de complexes métalliques en biologie et médecine. En effet, pour être pharmacologiquement actif, un composé doit atteindre sa cible cellulaire : la localisation est donc un paramètre clef de l'activité. Pour l'étudier, il est nécessaire de disposer de sondes et de techniques d'imagerie cellulaire. Nous avons récemment montré qu'il était possible d'utiliser les métaux carbonyles comme des sondes bi-modales IR et fluorescente, la bimodalité étant portée par un seul cœur moléculaire, de type (L)Re(CO)3, L étant un ligand de type bipyridine. Nous avons introduit le terme SCoMPI pour ces « Single Core Multimodal Probes for Imaging ».[2-4] Il est aisé de concevoir des sondes conjugables pour marquer de petites molécules et en faire l'imagerie subcellulaire IR et de fluorescence.[3] Dans le cadre de ce projet de thèse, nous souhaitons préparer et imager des marqueurs en fluorescence X des organelles intracellulaires telles que l'appareil de Golgi et les mitochondries ainsi que des sondes greffables pour suivre des objets d'intérêt biologique. Dans le premier cas, il s'agira de greffer des groupes vecteurs (CPP, MPP, sucres, polyamines…) sur des unités de type métal-CO, de caractériser ces espèces en contexte biologique par différentes techniques analytiques et de les imager par différentes techniques de microscopie. Nous chercherons aussi à cibler des lignées cellulaires spécifiques et à marquer des objets d'intérêt biologique comme les protéines ou l'ADN. Si de nombreuses sondes greffables (tags) et marqueurs d'organelles (trackers) existent déjà dans le domaine de la fluorescence classique, il n'y a pas, aujourd'hui, de sondes de fluorescence X greffables ou pour marquer des organelles spécifiques et avec le développement récent des techniques d'imagerie en fluorescence X résolues dans l'espace avec des résolutions sub-cellulaire, il y a un réel besoin. Ce travail de thèse sera l'occasion de développer des compétences en synthèse, en techniques d'analyse physico-chimiques et de microscopie mais aussi de culture cellulaire. [1] N.J. Farrer, P.J. Sadler, in: E. Alessio, Bioinorganic medicinal chemistry, Medicinal inorganic chemistry: state of art, new trends and vision of the future, Wiley, Weinheim, 2011, pp. 1-47 [2] C. Policar, J.B. Waern, M.A. Plamont, S. Clède, C. Mayet, R. Prazeres, J.-M. Ortega, A. Vessières, A. Dazzi, Angew. Chem. Int. Ed. 50 (2011) 860-864. [3] S. Clède, C. Policar, Chem. Eur. J. 21 (2015) 942 – 958. [4] S. Clède, F. Lambert, C. Sandt, Z. Gueroui, M.-A. Plamont, P. Dumas, A. Vessières, C. Policar, Chem. Commun. 48 (2012) 7729-7731.

  • Titre traduit

    Multimodal probes Re(CO) for intracellular detection: synthesis, physicochemical and cellular studies


  • Résumé

    Metal carbonyls are ideal candidates for bimodal bioimaging due to their vibrational and luminescence properties. As they have been developed as Single Core Multimodal Probe for Imaging (SCoMPI), my thesis project deals with the development, the study and the use of a rhenium tris-carbonyl unit [LRe(CO)3X] (L = pyridyl-1,2,3-triazole, X = Cl-) as X-fluorescence probes for cellular imaging. We wish to conjugate the Re(CO)3 core in order to target specific organelles (mitochondria, nucleus, membrane-rich organelles) or to track molecules of biological interest. The project includes synthesis, physicp-chemical characterization and cellular imaging.