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Conception and synthesis of new glycoclusters biologically active
No full textLes interactions multivalentes sucre/protéine sont impliquées dans de nombreux processus biologiques tels que l'adhésion hôte-pathogène, la communication cellulaire ou les réponses immunitaires. La conception de glycoconjugués capables de présenter des motifs osidiques en cluster est essentielle, non seulement pour étudier ces phénomènes de reconnaissance complexes mais aussi pour développer des agents biologiquement actifs. Dans ce contexte, l'objectif de ma thèse a été de synthétiser de nouveaux glycoclusters et d'évaluer leurs propriétés biologiques. Ces glycoclusters ont été obtenus en conjuguant des sucres sur des cyclopeptides par des méthodes chimiosélectives (cycloaddition de Huisgen et ligation oxime). Des composés tetravalents, hexavalents et hexadécavalents d'architectures et de compositions variables ont été synthétisés, entièrement caractérisés puis évalués au laboratoire ou dans le cadre de collaborations avec différentes cibles. Un glycocluster hexadécavalent fucosylé a ainsi pu être identifié comme puissant inhibiteur de l'interaction de la lectine PA-IIL de la bactérie Pseudomonas aeruginosa à une concentration subnanomolaire. Une autre famille de composés associant des sucres et des peptides a montré des propriétés immunologiques uniques, notamment pour activer les cellules NK contre des cellules cancéreuses sans déclencher de phénomène d'autoapoptose. Mots clés : chimie des sucres, chimie des peptides, glycoclusters, ligations chimiosélectives, interactions sucre-protéine, lectine, cellule NK.Multivalent carbohydrates-protein interactions are involved in a large variety of biological processes such as host-pathogen adhesions, cell communication or immune responses. The design of glycoconjugates displaying multiple copies of sugars as cluster is essential, not only to study these complex recognition processes but also to develop bioactive agents. In this context, the objective of my PhD was to synthesize new glycoclusters and evaluate their biological properties. These glycoclusters were obtained by conjugating carbohydrate moieties and peptides using chemoselective ligations (Huisgen cycloaddition and oxime ligation). Tetravalent, hexavalent and hexadecavalent glycoclusters with variable structures and compositions were synthesized, fully characterized and biologically evaluated with different targets in our laboratory or in collaborations. A hexadecavalent fucosylated glycocluster was thus identified as a strong inhibitor of the lectin PA-IIL from Pseudomonas aeruginosa at subnanomolar concentration. Another type of molecule containing carbohydrate and peptides has showed unique immunological properties, in particular for the activation of NK cells against tumors without inducing apoptotic effect Key words: carbohydrate chemistry, peptide chemistry, chimioselective ligations, glycoclusters, carbohydrate-protein interactions, lectin, NK cell
Functional interfaces for the immobilization of membrane proteins : concept, characterization and interactions
No full textCette thèse est consacrée au développement d'assemblages supramoléculaires, qui miment la nature amphiphile des membranes cellulaires. A cette fin, des bicouches lipidiques supportées (SLB) ont été conçues pour l'insertion de la FhuA (protéine de membrane externe d’E. coli). L'interaction de FhuA présente dans la SLB, avec le pb5 (la protéine du bactériophage T5) a ensuite été étudiée par QCM-D. De plus, des bicouches lipidiques suspendues (tBLM) ont été construites sur des monocouches auto-assemblées (SAM) d'un nouveau thiol d'ancrage. Dans cette étude, la formation de tBLM a été minutieusement étudiée par différentes techniques telles que la QCM-D, l'AFM et l'EIS, afin de déduire le rôle du thiol d’ancrage dans le processus de formation de tBLM. En outre, un amphipol biotinylé (B-PCApol), a été employé pour l’immobilisation des protéines membranaires, par exemple la FhuA et de l'intégrine avß3 (humain) sur des surfaces contenant la streptavidine. Avec leurs assemblages respectifs, la constante de dissociation du complexe FhuA-pb5 a été déterminée, tandis que les interactions de l'intégrine avec vitronectine (son ligand naturel) ont été étudiées par SPR. La dernière partie de cette thèse est dédiée à l'étude d'événements de reconnaissance biomoléculaire entre une lectine (ConA) et des sucres multivalents présentés sur un châssis moléculaire, RAFT.This thesis is dedicated towards the development of supramolecular assemblies, which are capable of mimicking the amphiphilic nature of the cytoplasmic cell membranes. To this effect, Supported Lipid Bilayers (SLB) was designed to incorporate FhuA (an E.coli outer membrane protein). The interaction of FhuA present in the SLB, with pb5 (the bacteriophage T5 protein), was then studied using QCM-D. Further, Tethered Lipid Bilayer Membranes (tBLM) were constructed on Self-Assembled Monolayers (SAMs) of a novel synthetic anchoring thiol. In this study, the tBLM formation was elaborately investigated using a host of techniques such as QCM-D, AFM and EIS, to infer upon the role of the anchoring thiol in the tBLM formation process. Further, a biotinylated Amphipol (B-PCApol) was employed to immobilize membrane proteins such as FhuA and the human αvβ3 integrin on streptavidin containing surfaces. Using their respective assemblies, the dissociation constant of the FhuA-pb5 complex was determined, whereas the interactions of integrin with its ligand vitronectin were studied by SPR. The last part of this thesis, deals with the study of biomolecular recognition events between a lectin (ConA) and multivalent sugars presented on a RAFT scaffold
Cyclic Peptides as Topological Templates in Biomimetic Chemistry
No full textCyclic decapeptides containing up to four orthogonally protected lysine residues or selectively addressable faces represent a new class of Regioselectively Addressable Functionalized Templates (RAFT). We summarize here recent synthetic aspects and conformational properties of these
constrained peptides along with potential applications for RAFT molecules in bioorganic chemistry and protein design
Extending the Proline Effect: ΨPro for Tailoring cis-trans Isomerisation
No full textPseudo-Prolines (ΨPro) consist of (4S)-oxazolidine- and (4R)-thiazolidine-carboxylic acids derived from amino acids Ser, Thr and Cys. They represent new branched proline analogues in which variation of the substituents (R1, R2, R3) results in different physicochemical and conformational properties. We summarise here the relevant chemical and structural aspects of such super-prolines intended to constrain and control the peptide backbone in β-turn motifs or to alter the imide cis-trans ratio
Inhibition of β-carbonic anhydrases from Brucella suis with C-cinnamoyl glycosides incorporating the phenol moiety
No full textA small series of C-glycosides containing the phenol moiety was tested for the inhibition of the β-class carbonic anhydrases (βCAs, EC 4.2.1.1) from Brucella suis. Many compounds showed activities in the micromolar or submicromolar range and excellent selectivity for pathogen CAs over human isozymes. Glycosides incorporating the 3-hydroxyphenyl moiety showed the best inhibition profile, and therefore this functionality represents lead for the development of novel anti-infectives with a new mechanism of action.Fil: Riafrecha, Leonardo Ezequiel. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Química. Laboratorio de Estudio de Compuestos Orgánicos; ArgentinaFil: Vullo, Daniela. Universita Degli Studi Di Firenze; ItaliaFil: Ouahrani Bettache, Safia. Université Montpellier; FranciaFil: Köhler, Stephan. Université Montpellier; FranciaFil: Dumy, Pascal. Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier; FranciaFil: Winum, Jean Yves. Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier; FranciaFil: Supuran, Claudiu T.. Universita Degli Studi Di Firenze; ItaliaFil: Colinas, Pedro Alfonso. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Departamento de Química. Laboratorio de Estudio de Compuestos Orgánicos; Argentin
Roman Jurkowski. Sukcesy i porażki. Ziemiaństwo polskie Ziem Zabranych w wyborach do Dumy Państwowej i Rady Państwa 1906-1913 : recenzija
No full textRecenzijoje aptariama Romano Jurkowskio „Sukcesy i porazki. Ziemianstwopolskie Ziem Zabranych w wyborach do Dumy Państwowej i Rady Panstwa 1906−1913“. Recenzuojamos knygos objektas − lenkų dvarininkų dalyvavimas rinkimuose ne tik į jau minėtas Rusijos dūmas, bet ir į Valstybės tarybą. Autorius labai detaliai aprašo rinkimų į šias kvazidemokratines institucijas tvarką bei jos kaitą, rinkiminės agitacijos taisykles; lenkų politines grupes, jų programas bei veiklą rinkimų metu, šios tautinės-socialinės grupės bendradarbiavimą bei konfrontaciją su kitomis tautinėmis grupėmis. Aptardamas rinkimų eigą Vilniaus bei Kauno gubernijose, R. Jurkowskis nemažai dėmesio skyrė lietuvių ir lenkų santykiams. Reikėtų pažymėti gana kritišką autoriaus nuostatą jo analizuojamos socialinės-tautinės grupės atžvilgiu. R. Jurkowskis pažymi, kad dvarininkams svarbūs buvo jų luominiai interesai, kurie trukdė suvokti kitų tautinių grupių interesus, jiems, anot tyrinėtojo, trūko gilesnės refleksijos apie politinius procesus, vykusius Rusijos imperijoje ir pan. Nors šioje monografijoje nepateikiama kokių nors kardinaliai naujų apibendrinimų ar netikėtų išvadų, ji bus labai svarbi visiems, tyrinėsiantiems XX a. pradžios politinius procesus etninėse lietuvių, baltarusių bei ukrainiečių žemėse. Reikšminiai žodžiai: Dvarininkija; Gardinas; Kaunas; Lenkų dvarininkai; Lietuvių ir lenkų santykiai; Recenzija; Rinkimai; Roman Jurkowski; Rusijos Dūma; Valstybės dūma; Valstybės taryba; Vilniaus ir Kauno gubernijos; Vilnius; „Sukcesy i porazki: Ziemianstwo polskie Ziem Zabranych w wyborach do Dumy Panstwowej i Rady Panstwa 1906–1913“; Elections; Gentry; Grodno; Kaunas; Lithuanian-Polish relations; Polish landlords; Review; Roman Jurkowski; State Council; State Duma of the Russian Empire; State duma; Vilnius; Vilnius and Kaunas gubernias; „Sukcesy i porazki: Ziemianstwo polskie Ziem Zabranych w wyborach do Dumy Panstwowej i Rady Panstwa 1906–1913“The review discusses the book “Sukcesy i porazki. Ziemianstwopolskie Ziem Zabranych w wyborach do Dumy Państwowej i Rady Panstwa 1906−1913” [Successes and Failures: Polish Landowners from the Nine Western Provinces in the Elections to the Russian State Duma and State Council in the Years 1906–1913] by Roman Jurkowski. The object of the reviewed book is the participation of Polish landowners in the elections to the Russian State Duma and the State Council. The author describes the procedure of the elections to these quasi-democratic institutions in great detail and its change as well as the rules of the run-up to the elections; Polish political groups, their agendas and activity during the elections, cooperation and confrontation of this ethnic-social group with other ethnic groups. When discussing the process of the elections in Vilnius and Kaunas guberniyas, Jurkowski pays considerable attention to the Lithuanian-Polish relations. A rather critical author’s attitude towards his analysed social-ethnic group should be noted. Jurkowski points out that landowners cared about their estate interests which hindered the understanding of the interests of other ethnic groups and that they lacked a deeper reflection of political processes taking place in the Russian Empire, etc. Although this monograph does not present any cardinally new generalisations or unexpected conclusions, it will be very important to everybody who investigates the political processes of the beginning of the 20th c. in the ethnic lands of Lithuanians, Belarusians and Ukrainians
Optical-guided surgery of the feline fibrosarcoma & Development and characterization of a bi-functional vector for cancer targeting
No full textActuellement, la chirurgie représente la première indication pour la thérapie du cancer. Néanmoins, la résection complète du tissu tumoral, la détection des micrométastases et la préservation des tissus sains pendant l'intervention représentent un enjeu majeur et influencent fortement le pronostic du patient. Les récents développements technologiques en imagerie pour la chirurgie guidée des cancers ont conduit à des résultats précliniques prometteurs et les premiers essais cliniques utilisant des traceurs non-spécifiques confirment déjà le potentiel de ces systèmes pour l'amélioration de la chirurgie. De plus, le diagnostic précoce des tumeurs, ainsi que le développement de thérapies ciblées sont également des axes majeurs de recherche en cancérologie. Dans ce contexte notre équipe a précédemment développé un vecteur synthétique ciblant un récepteur cellulaire l'intégrine αVβ3. Ce vecteur est constitué d'un châssis décapeptidique cyclique RAFT (Regioselectively Addressable Functionalized Template) et présentant deux domaines indépendants permettant de séparer les deux fonctions du vecteur. Sur un domaine, la fonction de ciblage est assurée par la présentation multivalente de ligands -RGD- spécifiques du récepteur. L'autre domaine du vecteur porte les molécules d'intérêt à vectoriser, agents thérapeutiques ou de détection pour l'imagerie médicale. Dans la première partie de ces travaux, nous avons évalué la combinaison de ce vecteur couplé à un fluorophore avec une sonde portative pour imager et guider le chirurgien pendant la chirurgie des fibrosarcomes spontanés chez le chat. Cette étude représente une preuve de concept pour la translation clinique chez l'homme. Les résultats ont montré que l'injection du traceur ne provoquait pas d'effets toxiques chez le chat et permettait un marquage spécifique de la tumeur avec un bon ratio tumeur/tissu sain, qui devrait améliorer la qualité de la résection tumorale en aidant le chirurgien à mieux délimiter les marges du tissu tumoral. Dans la seconde partie de ces travaux nous avons développé un nouveau vecteur bi-fonctionnel dérivé du RAFT-RGD. Au composé d'origine a été ajoutée une séquence peptidique clivable par la matrixmetalloprotease-9, une enzyme surexprimée dans la tumorigénèse. Cette molécule à fluorescence activable a montré une amélioration du ciblage tumoral in vitro et in vivo comparée au RAFT-RGD suggérant un effet additionnel lié au double ciblage. Ces résultats préliminaires encouragent la poursuite de sa caractérisation pour son potentiel de « pro-drug » mais également pour l'étude des interactions entre l'intégrine et l'environment tumoraux.Cancer surgery is still the gold standard therapy in most cancers. Nevertheless, total tumor resection and metastasis detection while preserving healthy tissues represent a crucial point for further prognosis. Development of imaging technologies for intra-operative guided surgery provided promising results and efficient application in preclinical studies and first clinical trials using non-specific tracers already confirmed the improved out-come in surgery. Moreover early and precise diagnosis and targeted therapies are major domains of cancer research. In this context our team previously developed a synthetic vector based on a cyclic decapeptide scaffold RAFT (Regioselectively Addressable Functionalized Template) which allows the independent functionalizing of two domains: a targeting domain with multivalent RGD-ligand targeting the cell receptor integrin αVβ3, and a vehicle domain grafted with a pro-drug or an imaging agent. One part of this work consisted in the evaluation of the combination of this molecule carrying a fluorophore with a portable fluorescent imaging device for image-guided surgery of natural occurring feline fibrosarcomas. This study represents a proof of concept for further translation into human clinics. No toxic effects in cats after administration of the tracer could be reported. Furthermore the tumors were specifically labeled showing a good tumor-to-healthy tissue ratio. This should improve tumor resection by helping the surgeon to delineate tumor margins. In parallel we developed a bi-functinal derivative of the RAFT-RGD. Therefore we engrafted a peptide sequence flanked by two fluorophores, which is activatable by matrixmetalloprotease-9, an enzyme overexpressed in tumors. This molecule showed an improved tumor labeling in vitro and in vivo compared to the conventional RAFT-RGD, suggesting an additional effect of the double targeting. These preliminary results encourage further caracterisation for its potential as pro-drug vehicle, as well as for studying interactions between the integrin and the tumor environment
Oxime‐Based Synthesis of New Chromogenic and Fluorogenic Oligosaccharides
No full textSupporting Information (see footnote on the first page of this article): Detailed description of synthetic procedure, 1 H and 13 C NMR spectra, HPLC, MS analysis of each new carbohydrate probe and fluorescence anisotropy assay titration curves.International audienceAbstract A new simple approach for the synthesis of labelled oligosaccharides is described. Free synthetic carbohydrate recognition building blocks were conjugated with fluorogenic and chromogenic dyes under mild experimental conditions by using oxime ligation. The resulting oligosaccharide probes presenting well‐defined anomer configuration might find broad interests for recognition studies with a large panel of carbohydrate‐binding proteins. (© Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 69451 Weinheim, Germany, 2008
ChemInform Abstract: Probing Secondary Interactions in Biomolecular Recognition by Dynamic Combinatorial Chemistry
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