1,721,094 research outputs found
Hydrogenation of Calix[4]pyrrole: From the Formation to the Synthesis of Calix[4]pyrrolidine
Full text linkCalix[4]pyrrolidine, is a topological analogue of the chromophore of the pigments of life. An efficient two-step procedure, starting with the condensation between acetone and pyrrole followed by a heterogenous catalytic hydrogenation, has been developed. Many unsuspected aspects demonstrating the influence of the topology on the physicochemical and chemical properties emerged. The simple, symmetric structure showed unique attributes
The use of the crossed aldol mukaiyama reaction for the preparation of advanced intermediates for the synthesis of rhazinilam analogues
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2008 ; Th.2012L’étude des précédents exemples de synthèse totale du rhazinilam et de ses analogues, nous a conduit à élaborer notre propre approche basée sur une réaction d’aldolisation croisée de Mukaiyama comme étape clé. La détermination de la diastéréosélectivité des reactions concernées est realizée par analyse des structures par diffractométrie de rayons-X. Les étapes suivantes ont été étudiées sur un modèle simplifié. Le composé 1 est obtenu par N-acylation du 1H-pyrrole-2(5H)-one suivie de la déprotection de la fonction alcool. L’oxydation controlée de la fonction alcool de 1 en aldéhyde suivie d’une réaction de Wittig permet d’obtenir le composé 2. La méthodologie envisagée pour aboutir à la synthèse des analogues du rhazinilam est la suivante : on forme le cycle à six chaînons par une réaction d’addition de Michael suivie de la réduction du groupement nitro et, enfin, une réaction de lactamisation permet de former le cycle à neuf chaînons., Having studied the previous total syntheses of rhazinilam and of its analogues, we developed our own strategy based the crossed aldol Mukaiyama reaction as the key step. The determination of the diastereoselectivity of the reactions reported above could be achieved with the help X-ray structures. Working with model molecules, by acylation of 1H-pyrrole-2(5H)-one to nitrogen, cleavage of hydroxyl group protection, we could obtain 1-(4-hydroxybutanoyl)-1H-pyrrol- 2(5H)-one (1). The oxidation of product 1 to aldehyde followed by Wittig reaction will lead to the compound 2. The last steps planed for the synthesis of the rhazinilam analogues are: six membered ring formation by Michael reaction, reduction of nitro group and cyclisation to nine membered ring
Calix[n]tetrahydrofuran[4-n]pyrrolidines: optimized synthesis via hydrogenation of calix[n]furan[4-n]pyrroles, conformational study and preliminary work on their transition metal complexes
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2016Une méthode d'hydrogénation pour la réduction du composé facilement accessible méso-octaalkylporphirinogen (calix[4]pyrrole) a déjà été reporté dans notre groupe. Cette « méthode standard » conduit à une conversion insatisfaisante à l'analogue saturé, le calix[4]pyrrolidine (rendement de 18% déterminé par GC). Cependant, l'utilisation d’un grand excès de catalyseur conduit à la conversion totale du produit de départ. Afin d'étudier la séquence de la réaction de réduction, le remplacement d'un ou plusieurs cycle(s) pyrrole par un ou des cycle(s) furane dans le macrocycle a été proposé et étudié. Pour cette étude, un accès aux composés mixtes calix[n]furane[4-n]pyrroles devaient être développés. Certains de ces macrocycles mélangeant des cycles furanes et pyrroles ont été rapportés dans la littérature par French il y a près de 60 ans: les rendements reportés étaient extrêmement faibles. Aucun autre procédé conduisant aux quatre isomères est décrit dans la littérature et seulement six études ont été rapportées sur ces produits. La procédure précédemment développée a été entièrement optimisé permettant l’accès aux quatre isomères par une ouverture de cycle sélectif du calix[4]furane suivie d'une réaction de cyclisation pour former les cycles pyrroles. Cette procédure optimisée a conduit à des quantités suffisantes des quatre isomères pour étudier leur hydrogénation dans nos « conditions standards » précédemment développées. L'hydrogénation de ces isomères a donné lieu à des rendements bons à excellents par rapport à l'hydrogénation du calix[4]pyrrole avec une impressionnante diastéréosélectivité élevée. Des études conformationnelles par calcul théorique et par RMN en solution ont été réalisées pour caractériser les équilibres conformationnels de ces calix[n]tetrahydrofurane[4-n]pyrrolidines totalement saturé observés en solution et à l'état solide. Dans une étude préliminaire, la synthèse d'une série de complexes de métaux de transition à l'aide de ces macrocycles a été entreprise., An hydrogenation method for the reduction of the easy accessible meso-octaalkylporphirinogen (calix[4]pyrrole) has previously been reported in our group. This “standard method” leads to an unsatisfactory conversion to the saturated analogue, calix[4]pyrrolidine (18% yield determined by GC). However using large excess of the catalyst leads to total conversion. In order to study the sequence of the reduction reaction, the replacement of one or several pyrrole ring(s) by furan ring(s) in the macrocycle was proposed and studied. For this study an access to the mixed calix[n]furan[4-n]pyrrole analogues had to be developed. Some of these macrocycles mixing furan and pyrrole rings have been reported in the literature by French almost 60 years ago: the yields reported were extremely low. No other method leading to the four isomers was described in the literature and only six studies were reported on these products. The previously developed procedure was fully optimized giving access to the four isomers by a selective ring-opening of calix[4]furan followed by a ring-closing reaction to form the pyrrole rings. This optimized procedure led to sufficient amounts of the four isomers to study their hydrogenation under our previously developed “standard conditions”. Hydrogenation of these isomers gave good to excellent yields compared to the hydrogenation of calix[4]pyrrole with an impressively high diastereoselectivity. Computational and NMR in solution conformational studies were carried out to characterize the conformational equilibria of these fully saturated calix[n]tetrahydrofuran[4-n]pyrrolidines as observed in solution and in the solid state. In a preliminary study the synthesis of a series of transition metal complexes using these macrocycles was undertaken
Porphobilinogène synthase (PBGS) d'Escherichia coli : études cinétiques et rayons X , deux outils permettant la caractérisation du site actif et la détermination du mécanisme enzymatique
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2002 ; 1637Le but de ce travail de thèse consistait à fournir de nouvelles informations afin d'étudier le mécanisme enzymatique proposé pour la transformation de deux molécules d'acide d-aminolévulinique (1) en porphobilinogène (2). Cette réaction est catalysée par une enzyme, la porphobilinogène synthase (PBGS, EC 4.2.1.24), qui est la deuxième enzyme impliquée dans la biosynthèse des composés tétrapyrroliques comme l'hème, la chlorophylle, etc. Trois mécanismes, abrégés Shemin, Jordan I et Jordan II, furent proposés. Les différences principales rencontrées sont le site de reconnaissance de la première molécule de substrat, soit le site A soit le site P, et la formation de la première liaison inter-substrat, soit une liaison C-C soit une liaison C-N. Uniquement la PBGS issue d'Escherichia coli fut utilisée dans nos expériences. Durant ce travail, une nouvelle charge d'enzyme fut isolée et purifiée. Une différence de stabilité fut rencontrée selon le type de tampons utilisé : phosphate de sodium ou de potassium. Les KM1 et KM2, spécifiques pour le site P et pour le site A, furent déterminés et comparés au premier résultat obtenu par Engeloch-Jarret. Divers inhibiteurs, soit des analogues de substrat, soit des analogues d'intermédiaires (Jordan I, Jordan II ou Shemin) furent testés sur la PBGS. L'analyse des données cinétiques ainsi que le type d'inhibition rencontrée nous permirent de faire des corrélations entre le site de reconnaissance impliqué (A ou P) et le type d'inhibition observé. L'ensemble des résultats obtenus nous incita à privilégier un des mécanismes cités ci-dessus. La succinylacétone est reconnue comme un inhibiteur puissant de la PBGS et montrait un comportement du type slow binder avec la PBGS d'E. coli. Divers composés, analogues de cette succinylacétone, furent synthétisés et testés afin de mieux comprendre les raisons de cette forte interaction avec l'enzyme. Les composés b-dicétones étaient connus pour leur stabilisation au site actif des enzymes, possédant une lysine importante pour l'activité catalytique, via une amide vinylogue. La longueur d'onde de l'absorption ainsi que le coefficient d'extinction permirent de déterminer la configuration de l'amide vinylogue liée au site actif de l'enzyme (trans-s-trans ou cis-s-trans/cis-s-cis). La succinylacétone fut incubée avec la PBGS d'E. coli et le l (en nm) ainsi que l'e (en M-1 cm-1) furent calculés, ce qui permit de confirmer la configuration cis-s-trans au complexe succinylacétone-enzyme., The aim of this PhD thesis was to acquire new informations allowing the determination of the mechanism for the transformation of two d-aminolevulinic acid molecules (1) into porphobilinogen (2). This reaction is catalysed by the enzyme porphobilinogen synthase (PBGS, EC 4.2.1.24), which is the second dedicated enzyme in the biosynthesis of tetrapyrrolic compounds such as heme, chlorophyll, etc. Three mechanisms, commonly called Shemin, Jordan I and Jordan II, have been proposed. The major differences between these mechanisms are the recognition site of the first substrate molecule, A site or P site, and the formation of the first inter-substrate bond, C-C bond or C-N bond. The E. coli PBGS has been used for all experiments of this work. A new enzyme batch was isolated and purified. A difference in the enzyme stability was detected as a function of buffer used : sodium or potassium phosphate. The KM1 et KM2, characteristic for the P site and the A site, were determined and compared to that obtained by Engeloch-Jarret. Various inhibitors, such as substrate or intermediate analogues (Jordan I, Jordan II or Shemin) had been tested on the PBGS. The kinetic data analysis and the inhibition behaviour allowed us to correlate the involved recognition site with the observed inhibition type. All the results were in favour of one of the above mechanisms. The succinylacetone is a potent inhibitor of the PBGS and showed a slow binding inhibition with the E. coli PBGS. Some compounds, analogues of the succinylacetone, were synthesized and tested with the aim of better understanding the strong interaction between the succinylacetone and the enzyme. The b-diketone compounds were known to stabilize themselves as a vinylogous amide at the active site of enzymes, trapping an important active site lysine. The absorption wavelength and the extinction factor allowed us to distinguish between the different configurations of the vinylogous amide (trans-s-trans or cis-s-cis/cis-s-trans). Succinylacetone was incubated with E. coli PBGS and the l (in nm) as the e (in M-1 cm-1) were calculated. The results confimed the cis-s-trans configuration for the enzyme-inhibitor complex
A novel nano-optical sensing approach for real-time amyloid aggregation monitoring
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2016Le repliement incorrect et l’agrégation des protéines amyloïdes ont été associés au développement de maladies incurables comme la maladie d’Alzheimer et de Parkinson. Dans le cas spécifique de la maladie d’Alzheimer, des fibrilles matures et insolubles formées par l’agrégation du peptide « amyloïde-beta » (Aβ) sont un des éléments caractéristiques que l’on peut détecter dans le cerveau des patients affectés par cette pathologie. Durant de nombreuses années, ces fibrilles insolubles ont été considérées comme les principales responsables du développement de la maladie d’Alzheimer. Cependant, des études récentes ont révélé que la toxicité au niveau cellulaire du tissu neuronal est causée par des agrégats du peptide Aβ sous forme d’oligomères solubles, qui se forment pendant des premières étapes du processus d’agrégation, plutôt que par les fibrilles matures et insolubles. Les oligomères solubles du peptide Aβ sont difficile à identifier et à étudier, car les méthodes classiques de détection des amyloïdes ne sont pas assez sensibles pour pouvoir révéler leur formation. La recherche de nouvelles stratégies d’investigation du processus d’oligomérisation du peptide Aβ est désormais devenue impérative pour permettre de mieux comprendre les causes sous-jacentes du développement de la maladie d’Alzheimer, et de poser les bases d’un diagnostic précoce qui puisse être effectuée avant que les symptômes cliniques ne se manifestent. Dans ce projet de thèse, nous explorons les propriétés uniques d’une plateforme optique de détection réfractométrique et « sans marqueur » afin de proposer une nouvelle approche à l’investigation des premières étapes du processus d’oligomérisation du peptide Aβ, couramment connu comme phase « lag» silencieuse. Notre approche permet la détection optique en temps réel des variations locales de l’indice de réfraction qui ont lieu une fois que l’agrégation commence. La méthode optique est basée sur l’interrogation d’un revêtement multicouche diélectrique (autrement appelée « cristal photonique à une dimension ») capable de soutenir une onde de surface électromagnétique, connue comme onde de surface de Bloch (Bloch Surface Wave, BSW). Les BSW générées par les revêtements multicouches diélectriques sont sensibles aux perturbations externes de l’indice de réfraction près de la surface du cristal photonique. Dans ce travail de thèse, nous apportons une preuve du principe de la technique basée sur les BSW pour la détection de l’agrégation du peptide Aβ42. Pour cela, nous suivons en temps réel la variation de l’indice de réfraction d’une solution aqueuse contenante le peptide Aβ42. Cette mesure est réalisée pendant les premières phases d’agrégation et de formation de fibrilles. La surface du revêtement multicouche est mise en contact direct avec la solution sondée. La surface sensible est positionnée verticalement. Le peptide Aβ42 est initialement injecté sous forme de monomère, et agrège progressivement jusqu’à former les fibrilles. Pendant ce processus, le peptide Aβ42 à tendance à précipiter loin de la surface du cristal photonique. Le capteur détecte uniquement un changement d’indice de réfraction dans un volume défini par la pénétration normale à la surface de l’onde évanescente du mode BSW qui est de l’ordre de 500nm. Par conséquent, la mesure d une diminution de l’indice de réfraction de la solution, laquelle est directement corrélée à la diminution de la concentration des monomères du peptide Aβ42 pendant leur agrégation. Nous démontrons l’efficacité de l’approche BSW en suivant en temps réel les premières étapes cruciales de formation des oligomères toxiques du peptide Aβ42. Pour aborder la détection sélective de l’analyte, nous concevons une stratégie de modification et de fonctionnalisation chimique de la surface. Par ailleurs, nous apportons des nouvelles notions sur le mécanisme complexe d’agrégation du peptide Aβ42 en présence de petites sondes moléculaires qui sont capables d’interférer avec la dynamique de formation amyloïde. Comme moyen de contrôle, des méthodes spectroscopiques classiques, la microscopie à transmission électronique, le dosage de liaison avec la molécule fluorescente Thioflavine T, et des mesures basées sur la technique de RMN sont utilisées pour accomplir la caractérisation morphologique de l’échantillon investigué pendant son agrégation. Enfin, nous présentons une amélioration potentielle du système optique de base afin de simultanément effectuer une mesure de la diffusion de la lumière due aux agrégats. Ceci, avec comme but, d’investiguer en temps réel la variation en taille des agrégats du peptide Aβ42 durant la formation de fibrilles., The misfolding and aggregation of amyloid proteins has been associated with incurable diseases such as Alzheimer's or Parkinson's disease. In the specific case of Alzheimer's disease, insoluble mature fibrils formed of amyloid-beta (Aβ) peptide aggregates are one of the gross features detectable in brain of Alzheimer-disease-affected patients. Insoluble mature fibrils were for long time believed to be the main culprit of the pathology. Recent studies have shown that cell toxicity is caused by soluble oligomeric forms appearing in the early stages of aggregation, rather than by insoluble mature fibrils. Soluble Aβ oligomers are of difficult identification and study, since the classical amyloid detection techniques are not sensitive enough to reveal their formation. Research on new strategies to investigate Aβ oligomerization is imperative for the better understanding of the causes underlying the Alzheimer’s disease, and to set the basis for the diagnosis of the disease prior to the onset of clinical symptoms. In this work, we exploit the unique properties of an optical label-free refractometric sensing platform to propose a novel approach for investigating the initial and silent–lag–phase of Aβ42 oligomerization. Our sensing approach allows the real-time optical detection of local refraction index changes occurring as aggregation takes place. The method is based on the optical interrogation of a dielectric multilayer (one-dimensional photonic crystal) sustaining an electromagnetic surface wave, called Bloch Surface Wave (BSW). BSWs generated on dielectric multilayers are sensitive to external perturbations of the refractive index close to the surface of the photonic multilayer. In this work, we report on a proof of principle of the BSW-based detection technique for sensing protein aggregation by monitoring in real time the refractive index variation of an aqueous solution containing the Aβ42 peptide during early aggregation and fibril formation. The multilayer surface is directly contacted with the probed aqueous medium and the sensing chamber is positioned vertically. Hence, we exploit BSWs to locally probe the refractive index variations of a solution wherein the Aβ42 peptide is initially injected in a monomeric form and is progressively aggregating to form fibrils. During this process, the Aβ42 peptide tends to precipitate away from the multilayered surface, therefore, the measurements using BSWs monitor a local variation of the refractive index of the solution, which is directly related to the depletion of the concentration of the Aβ42 monomeric form during aggregation. We demonstrate the efficacy of the BSW approach by monitoring in real-time the first crucial steps of Aβ42 oligomerization. To address a selective sensing of the analyte, we devise a surface chemical functionalization strategy. Furthermore, we provide new insights into the complex mechanism of aggregation of this protein system in the presence of small molecular probes able to interfere with the dynamics of amyloid formation. As a control method, spectroscopic methods, Transmission Electron Microscopy, Thioflavin T binding assay, and NMR-based measurements are used to morphologically characterize the sample during aggregation. Finally, we present a potential improvement of the setup to perform a simultaneous light scattering measurement, with the purpose of real-time monitoring the size change of the Aβ aggregates, throughout fibrillization
Etude et développement du processus tandem réaction de Diels-Alder/réarrangement de Ireland-Claisen: application à la synthèse de la juvabione
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2002 ; 1626La longueur d'une synthèse est déterminée par l'augmentation de la complexité structurelle apportée par chaque opération synthétique. Combiner plusieurs transformations chimiques en une seule réaction dite 'one pot', s'est révélé être une des meilleures stratégies pour réduire le nombre de pas de synthèse et augmenter l'efficacité du schéma synthétique [2]. Un des sujets d'intérêts de notre groupe est de développer de nouveaux processus tandem avec la séquences cycloaddition de Diels-Alder suivie d'un réarrangement sigmatropique [3,3]. Une telle réaction présentant la séquence réaction de Diels-Alder/ réarrangement sigmatropique [3,3] de Ireland-Claisen a été développée à partir de O-butadiènyle-O-silyls cétènes acétals 89 [3]. Ce procédé consiste en une suite de deux réactions hautement sélectives: une réaction de cycloaddition de type Diels-Alder suivie d'un réarrangement [3,3] sigmatropique de type Ireland-Claisen et permet, en une étape, la formation de trois liaisons carbone-carbone et l'introduction de quatre centres de chiralité dont un centre exocyclique. Le but de ce travail a été d'étudier et développer ce nouveau processus tandem afin de l'appliquer à la synthèse totale du produit naturel, la Juvabione: composé présentant une activité inhibitrice de l'hormone de jouvence chez les insectes, ce qui lui confère des propriétés insecticides puissantes. Ce travail s'est organisé autour de trois grands axes de recherche. Le premier a été de développer des synthèses efficaces, versatiles, stéréosélectives et faiblement toxiques des esters de (E)-butadiènyle 88 et des (Z)-silyls cétènes acétals 89 correspondants. Ces derniers ont ensuite été engagés avec différents diènophiles dans le processus tandem afin d'estimer leur réactivité et d'étudier l'influence des substituants sur la sélectivité. Le deuxième a été l'étude mécanistique du processus tandem lui-même. Cette étude a été effectuée en collaboration avec le groupe de chimie théorique du Prof. K.N. Houk de l'Université de Californie, Los Angeles. Elle a apporté des réponses cruciales sur le mécanisme des réarrangements de type Ireland-Claisen, notamment pourquoi l'état de transition bateau est, dans certains cas, préféré à l'état de transition chaise couramment observé [4]. Finalement, le troisième a été le développement synthétique et l'application du processus tandem à la synthèse totale de (+)-Juvabione 50. Pour cela, une première synthèse non sélective de la (rac.)-Juvabione 50 et de la (rac.)-Epijuvabione 51 a été développée [5] comme preuve de l'applicabilité du concept. Puis, une synthèse diastéréosélective de la (±)-Juvabione 50 a été effectuée et finalement une voie d'accès pour une version énantiosélective de la (-) ou de la (+)-Juvabione 50 a été explorée, The length of a synthesis is determinated by the increase of complexity achieved per synthetic operation. Combining several transformations into a one-pot reaction has proven to be an excellent strategy to increase the efficiency of organic synthesis [2]. In our group, we work on the development of new tandem reactions with the sequence Diels-Alder cycloaddition / [3,3] sigmatropic rearrangement. Such a reaction was developed starting from O-butadiènyl-O-silyls ketenes acetals 89 [3]. This process combines two highly stereoselective reactions: a Diels-Alder cycloaddition followed by an [3,3] Ireland-Claisen sigmatropic rearrangement. With the tandem reaction, three new carbon-carbon bonds can be formed in high diastereoselectivity and four chiral centers are introduced simultaneously, one of them being exocyclic. The purpose of this work was to study and develop this new tandem process in order to apply it to the total synthesis of a natural, the Juvabione. This compound shows insects juvenile hormone activity and therefore possesses strong insecticide proprieties. This work is organized into three main chapters. The first one presents the development of an efficient, versatile, stereoselective and less toxic synthesis of the (E)-butadienyl esters 88 and of the corresponding (E)-butadienyl ketene acetals 89. Our aim was focused on the factors involved in the preference for a boat or a chair transition state in the Ireland-Claisen sigmatropic rearrangement and the consequence on the selectivity. This study was achieved in collaboration with the theoretical chemistry group of Prof. K.N. Houk at the University of California, Los Angeles. This theoretical study presents crucial answers about why boat transition states are sometimes preferred in the Ireland-Claisen rearrangement rather than the chair transition states usually observed [4]. Finally, a synthetic application of our new tandem process was applied toward the total synthesis of the (+)-Juvabione. As proof of principle, a first non-selective synthesis of the (rac.)-Juvabione 50 and (rac.)-Epijuvabione 51 was achieved [5]. Then a diastereoselective way to synthesis (±)-Juvabione 50 was developed and at the end a enantioselective route to obtain the (-) or the (+)-Juvabione 50 was explore
Etude des réactions Diels-Alder de N-butadiènyl-amides, de N-butadienyl-imides et de leurs dérivés N,O-silyl acétal en vue de leur utilisation dans des réactions tandem et synthèse d'analogues simples de l'acide nonactique
Full text linkThèse de doctorat, Sciences, Chimi
Etude du mécanisme de la porphobilinogène synthase de Pseudomonas aeruginosa: synthèses, études cinétiques et structures déterminées à l’aide des rayons X d’analogues de bisubstrats
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel, 2005 ; 1836Ce travail est basé sur l'obtention d'informations sur le mécanisme adopté par l'enzyme porphobilinogène synthase (PBGS, EC 4.2.1.24). La porphobilinogène synthase est impliquée dans la biosynthèse des produits tétrapyrroliques naturels tel que la chlorophylle, l'hème, la vitamine B12, etc. Ces pigments tétrapyrroliques jouent un rôle important dans des processus fondamentaux de la vie (photosynthèse, transport de l'oxygène dans le sang, etc.) et c'est pourquoi ils ont été appelés " pigments de la vie ". La PBGS effectue la condensation non symétrique de deux molécules d'acide 5-aminolévulinique (ALA) en porphobilinogène (PBG). Cette réaction enzymatique implique la formation de deux nouvelles liaisons entre les deux molécules de substrat : une liaison C-C et une liaison C-N. Deux mécanismes ont donc été proposés dépendant de l'ordre de formation de ces deux liaisons : formation d'une première liaison C-C (réaction de type aldol) ou formation d'une première liaison C-N (formation d'une base de Schiff) entre les deux molécules de substrat. Afin d'obtenir des informations sur le mécanisme enzymatique, deux techniques ont été utilisés : l'étude cinétique et la co-cristallisation d'inhibiteur avec la PBGS. Pour ce faire, une nouvelle série d'analogues de bisubstrat, contenant les fonctions carboxylates et cétones nécessaires pour une bonne reconnaissance au site actif de l'enzyme, a été créée. Ces dimères symétriques dérivant de l'acide lévulinique ont été synthétisés afin d'imiter la liaison des deux substrats au site actif de la PBGS. Différents hétéroatomes sont utilisés pour lier les deux unités acide lévulinique afin de tester l'influence de leur taille et de leur polarité sur leur potentiel à inhiber la PBGS. Dans un premier temps, les potentiels d'inhibition des composés ont été caractérisés en déterminant les valeurs IC50 sur la PBGS issue de Pseudomonas aeruginosa. Puis les tests cinétiques ont été effectués afin de déterminer les constantes d'inhibition et le type d'inhibition. L'hétéroatome, reliant les deux unités acide lévulinique, a une grande influence sur le comportement de l'inhibition des nouveaux composés. Les structures aux rayons X de l'enzyme co-cristallisée avec les différents inhibiteurs, apportent de nouvelles informations sur le mécanisme de la PBGS. Les inhibiteurs qui sont liés par deux bases de Schiff dans le site actif de la PBGS forment un intermédiaire cyclique par création d'une nouvelle liaison C-C intramoléculaire, analogue à celle observée dans le processus naturel. Les inhibiteurs qui ne sont liés que par une seule base de Schiff dans le site actif de l'enzyme ne forment pas la nouvelle liaison C-C. L'interprétation des ces résultats montre que la formation des deux bases de Schiff dans le site actif de l'enzyme semble être une condition nécessaire pour la formation de la nouvelle liaison C-C. De plus, il semblerait que la formation de cette liaison C-C nécessite une configuration la moins tendue possible de l'inhibiteur ou du substrat au site actif de l'enzyme. Toutes les informations apportées par les différentes structures aux rayons X des inhibiteurs synthétisés dans ce travail, favorisent nettement un des deux mécanismes de la PBGS : formation de la liaison C-C en premier, suivi de la liaison C-N entre les deux molécules de substrat naturel
Synthèse d'un précurseur stable du porphobilinogène: un accès rapide et pratique au produit naturel
Full text linkThèse de doctorat : Université de Neuchâtel : 2002 ; 1625Une synthèse biomimétique du porphobilinogène (PBG), précurseur du squelette tétrapyrrolique commun à tous les " pigments de la vie ", a été développée dans notre groupe de recherche. Cette stratégie était basée sur le mécanisme enzymatique de la condensation de deux molécules d'acide 5-amino-lévulinique (16) par la PBGS en PBG (9), postulé par Shemin en 1968 [2]. Ainsi, une forme protégée du PBG a pu être synthétisée [3]. Toutefois, les étapes de déprotection conduisant au PBG libre se sont avérées être le problème majeur de notre stratégie de synthèse. Une synthèse convergente et efficace d'un précurseur stable du PBG sous une forme " prête à l'emploi " a été réalisée. L'étape clé de cette synthèse est une réaction d'aldolisation croisée de Mukaiyama conduisant à l'intermédiaire (288). Après introduction de la fonction amine manquante sur le dérivé (288) et cyclisation, le pyrrole (291) a pu être obtenu, dans de bons et reproductibles rendements. Les étapes de déprotection conduisant au PBG (9) sont simples et quantitatives. Notre stratégie initiale visant à utiliser deux dérivés fonctionnalisés de ALA (16) dans une réaction de couplage aldol (énol régiosélectif portant le groupe protecteur à dessein et composé carbonylé 68) s'est révélée inappropriée. Néanmoins, une étude de la réaction d'aldolisation croisée et dirigée de type Mukaiyama entre un éther silylé d'énol et un cyanure d'acyle a été menée [4]. Elle a montré la portée et les limitations de cette réaction et a permis d'étendre cette méthode à la synthèse d'alkyls pyrroles di- et trisubstitués, A biomimetic synthesis of Porphobilinogen (PBG), the pyrrolic precursor of the tetrapyrrolic skeleton of all 'pigments of life' was developed in our group. The concept was based on the enzymatic mechanism of the condensation of two molecules of d-amino levulinic acid (16) in PBG (9) by PBGS, postulated by Shemin in 1968 [2]. A protected form of PBG could be synthesized [3]. However, the deprotection proved to be the major obstacle in our synthetic strategy. An efficient and convergent preparation of a stable PBG precursor in a "ready to use" form has been achieved using a Mukaiyama crossed aldol reaction affording the key intermediate (288). After the introduction of the missing amino function on derivate (288) and cyclisation, the pyrrole (291) could be obtained in good and reproducible yields. Moreover, the deprotection steps providing free PGB (9) are simple and quantitative. Our initial strategy aiming at using two fully functionalised ALA derivatives in a crossed aldol coupling (enol with the desired protecting group formed regioselectively and carbonyl compound 68) proved to be unsuitable for our purpose. Nevertheless, a full study of the directed crossed aldol reaction of Mukaiyama between a silyl enol ether and an acyl cyanid was undertaken [4]. It showed the scope and limitations of this reaction and allowed us to extend this method to the synthesis of di- and trisubstituted alkyl pyrrole
- …
