Hétérocycles, Bioluminescence, Chimiluminescence, Luciférine, Buchwald-Hartwig

L'usage de systèmes rapporteurs bioluminescents d'origine marine reste limité par une plage de longueur d'onde d'émission relativement réduite (généralement entre 460 et 480 nm) en l'absence d'un recours à une protéine fluorescente. Dans le cadre de nos travaux portant sur l'étude et l'amélioration de systèmes luciférase/luciférine utilisant des dérivés d'imidazo[1,2-a]pyrazin-3(7H)-ones tels que la coelentérazine, nous avons entrepris la synthèse d'analogues dotés d'un système hétérocyclique modifié mais toujours susceptible de produire un photon. Ce travail nous a conduit à élaborer plusieurs voies de synthèses originales, notamment via une succession de deux réactions de Buchwald-Hartwig pour préparer des intermédiaires benzo[f]quinoxaline ou pyrazino[2,3-c]quinoline. Enfin, une autre étape de N-arylation d'alpha-aminoesters par ces hétérocycles halogénés permet de construire la partie imidazolone de tous ces analogues de luciférine. Ceci a été suivi par l'étude de leurs propriétés de bioluminescence au moyen nanoKAZ, mutant de la luciférase d'Oplophorus gracilirostris, ainsi que de leur chimiluminescence. Si aucun de ces composés ne s'avère être substrat de cette luciférase, ces résultats apportent des données expérimentales quant à l'influence des paramètres structuraux qui modulent la longueur d'onde d'émission du photon obtenu par chimiluminescence.