Synthèse d'inhibiteurs multivalents des anhydrases carboniques

Multivalent inhibitors of carbonics anhydrases

• Auteur / Autrice : Nasreddine Kanfar
• Direction : Jean-Yves Winum
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie biomoléculaire
• Date : Soutenance le 20/10/2017
• Etablissement(s) : Montpellier
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Montpellier ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des Biomolécules Max Mousseron (Montpellier)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Dumy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Yves Winum, Pascal Dumy, Sébastien Gouin, Sébastien Thibaudeau, Sébastien Ulrich, Marie Lopez
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Sébastien Gouin, Sébastien Thibaudeau

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biomolécules

Inhibiteurs

Anhydrase carbonique

Mots clés libres

Multivalents

Anhydrase

Inhibiteurs

Carboniques

Bioconjugaison

Multivalents

Anhydrases

Inhibitors

Carbonics

Bioconjugqtion

Résumé

Les anhydrases carboniques (CA, CE. 4.2.1.1) sont des métalloenzymes de zinc, ubiquitaires, qui catalysent l'hydratation réversible du CO2, avec la formation de bicarbonate et de la libération d'un proton. Sur les 13 isoformes actifs présents chez l'homme, certains d'entre eux sont impliqués dans les processus pathologiques. Les CA sont connues depuis plus de 50 ans en tant que cibles thérapeutiques et certains inhibiteurs sont actuellement en phase clinique ou dans des études pré-cliniques pour le traitement du glaucome, de l'épilepsie et de cancer. Néanmoins, le manque de sélectivité contre les différents isoformes responsables des effets secondaires nécessite le développement de nouvelles stratégies. Le but de ce travail est de développer une nouvelle façon pour inhiber les CAs en tirant parti de l'interaction multivalente pour inhiber sélectivement et efficacement les isoformes de l'CA. En effet, les clusters multivalents représentent une classe émergente de composés pour l'inhibition d'enzymes. Cette stratégie a été développée récemment pour l'inhibition et l'activation d'CA, certaines études ayant démontré des améliorations dans la puissance d'inhibition et la sélectivité. Dans ce projet, différentes plateformes (peptides, nanoparticules de silice) multifonctionnels ont été revêtus de sulfonamides comme inhibiteurs de l'CA par bioconjugaison. L'effet d'inhibition et la spécificité de la multivalence ont été étudiés sur les isoformes CA.

Carbonic anhydrases (CAs, EC. 4.2.1.1) are ubiquitous zinc metalloenzymes which catalyze the reversible hydration of CO2 with formation of bicarbonate and release of a proton. On the 13 active isoforms present in human, some of them are involved in pathological processes. CAs are known for more than 50 years as a therapeutic targets, and some inhibitors are currently in clinic or in (pre)clinical studies for the treatment of glaucoma, epilepsy and cancer. Nevertheless the lack of selectivity against the different isoforms responsible of side-effects requires the development of new strategies. The aim of this work is to develop a new way for CA inhibition by taking advantage of multivalent interaction to selectively and efficiently inhibit CA isoforms. Indeed, multivalent clusters represent an emerging class of compounds for enzymes inhibition. This strategy has been recently developed for CA inhibition and activation, some studies reporting improvements in inhibitory potency and selectivity. In this project, different platforms (peptides, polymers, silica nanoparticles) multifunctional were coated with sulfonamides as inhibitors of CA by bioconjugation. The inhibitory effect and specificity of the multivalency were studied isoforms CA.