Conception de faux substrats fluorescents (FFS) dans le cadre de l'étude du transporteur vésiculaire de nucléotides et de la Sialine
Design of fluorescent false substrates (FFS) to study vesicular nucleotide transporter and Sialin
par Dubois Lilian sous la direction de McCort Isabelle
Thèse de doctorat en Chimie organique
École doctorale Médicament, Toxicologie, Chimie, Environnement

Soutenue le Friday 15 November 2013 à Université Paris Descartes ( Paris 5 )

Sujets
  • Acides sialiques
  • Composés organiques -- Synthèse
  • Fluorescence
  • Nucléotides
  • Protéines fluorescentes
  • Transport biologique
  • Transport physiologique
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Mots clés
Faux Substrat Fluorescent (FFS), Faux Neurotransmetteur Fluorescent (FFN), Transporteur Vésiculaire de Nucléotides (VNUT), Sialine, Hétérocycle, O-Ribosylation, Fluorophore
Resumé
Le concept de composés appelés FFS, pour faux substrats fluorescents (ou FFN pour les neurotransmetteurs), a été introduit par le groupe du Dr Sames qui a conçu et optimisé des molécules fluorescentes reconnues comme substrats par le Transporteur Vésiculaire de Monoamine (VMAT2). Ces composés, une fois accumulés dans des vésicules synaptiques, ont permis la visualisation de l'activité neuronale monoaminergique en temps réel. Ce concept a servi d'hypothèse pour ce travail de thèse. En effet, nous avons conçu, synthétisé et évalué la potentialité de deux familles chimiques comme substrats fluorescents de transporteurs de la famille SLC17 : VNUT (transporteur vésiculaire de nucléotides) et la Sialine (transporteur d'acide sialique). Les molécules fluorescentes synthétisées devront être capables de remplacer/mimer les substrats naturels de VNUT et de la Sialine (respectivement l'ATP et le Neu-5-Ac) et de couvrir une large gamme de longueurs d'ondes d'émission pour nous adapter aux problématiques biologiques. L'élaboration de tels composés a été effectuée par conception rationnelle en synergie avec les résultats des tests d'inhibition et de transport et à partir de touches issues du criblage virtuel. Deux composés ont été plus particulièrement étudiés. D'une part, l'ATP a été modifiée en remplaçant le motif adénine par un fluorophore (éthéno, coumarines, quinoléines...). D'autre part, une touche virtuelle (Fmoc-Lys(Cbz)-OH) issue d'un vHTS sur la Sialine a été sélectionnée pour sa structure facilement modifiable, qui a permis l'incorporation aisée de motifs fluorescents. Une cinquantaine de composés a donc été synthétisée et évaluée pour leur capacité d'inhibition ou de substrat sur les cibles sélectionnées. Les résultats prometteurs de plusieurs composés en tant qu'inhibiteur laissent de nombreuses perspectives pour la compréhension de la machinerie vésiculaire.