Conception, synthèse et évaluation biologique d'une nouvelle série d'inhibiteurs, de type N-hydroxy Pyridine-2-one, visant la méthionine aminopeptidase d'E. coli : amélioration des activités antibactériennes via les métallodrogues
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par Compain Sandy sous la direction de Artaud Isabelle
Thèse de doctorat en Chimie organique
École doctorale Médicament, Toxicologie, Chimie, Imageries

Soutenue le Wednesday 13 May 2015 à Sorbonne Paris Cité

Sujets
  • Aminopeptidases
  • Antibiotiques
  • Escherichia coli
  • Inhibiteurs
  • Mise au point
  • Méthionine
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Mots clés
Chimie organique
Resumé
La Méthionine Aminopeptidase est une métalloenzyme présente chez tous les procaryotes et essentielle à la maturation des protéines chez les bactéries. Malgré sa présence chez les eucaryotes,c'est une cible attractive pour développer de nouveaux antibiotiques. A ce jour, de nombreux inhibiteurs visant cette cible ont été développés mais aucun n'a fait l'objet de recherche avancée car l'effet antibactérien était trop limité. Nous nous sommes intéressés à la MetAPI d'E.coli(EcMetAP) comme modèle de Gram (-). Ainsi, une nouvelle série d'inhibiteurs présentant une fonction 1-Hydroxypyridin-2-one (HOPO) comme motif chélatant, a été conçue, synthétisée et les activités évaluées in vitro et in cellulo. Le design de ces ligands a été effectué par une étude en modélisation moléculaire en partant des structures RX de l'enzyme à Mn (EcMetAP-Mn) co-cristalliséeavec un ligand acide hydroxamique résolues précédemment dans l'équipe. Les études en dynamique moléculaire ont permis de sélectionner trois familles de ligand. Ces molécules ont ensuite été synthétisées. Pour la famille de ligands substitués en 5 du cycle HOPO par un methyl indole, la stratégie de synthèse classique n'a pas permis d'obtenir les ligands souhaités mais, une HOPO fonctionnalisée par un dérivé résultant de l'ouverture du cycle indolique a été isolée et totalement caractérisée. Sur l'ensemble des molécules mises au point, cinq d'entre elles ont une bonne affinité pour la MetAP-Mn, avec des CI50 inférieures à 5 μM. Les molécules présentent dans l'ensemble une activité antibactérienne modérée. L'activité est améliorée en présence de polymyxine nonapeptide, un perméabilisant membranaire. Afin de pallier le problème du manque de perméabilité des bactéries Gram (-), la stratégie de métal-chaperone associant autour d'un cation métallique l'inhibiteur et un ligand auxiliaire fonctionnalisé par un perméabilisant, a permis d'améliorer les activités antibactériennes.