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 Posters P01 Synthesis of new carbohydrate phosphodiesters analogues of agrocinopine A Mohammed Ahmar,1 Si-­‐zhe Li,1 Geng Li,1 Laurent Soulère,1 Abbas El Sahili,2,3 Denis Faure,3 Solange Moréra2 and Yves Queneau1 1 Institut de Chimie et de Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires, ICBMS, INSA Lyon, UMR 5246, CNRS, Université de Lyon, Villeurbanne 2 Laboratoire d’Enzymologie et Biochimie Structurales (LEBS), CNRS, Gif-­‐sur-­‐Yvette 3 Institut des Sciences du Végétal (ISV), CNRS, Gif-­‐sur-­‐Yvette Agrocinopine A is a phosphodiester of sucrose and L-­‐arabinose produced by plant cells modified by Agrobacterium tumefaciens. Transported by the PBP protein AccA, it serves as nutrient for the bacteria. Interestingly, the natural antibiotic agrocin 84 which is constructed a nucleosidic backbone is also able to bind this protein. In order to establish the binding mode of these compounds and to propose hypotheses on the minimal scaffold able to be recognized by AccA, crystallographic investigations of AccA in the presence of its usual or unusual ligands have been performed by the teams of biologists of the SENSOR ANR consortium. This has led us to design a strategy offering access to agocinopine A itself as well as to diverse analogues. The strategy relies on the synthesis of an adequately protected sucrose and its reaction with a phosphate precursor bearing a L-­‐arabinose substituent. Using an alternative phosphinylation reagent compared to the only few previously reported syntheses,1,2 and by carefully isolating all intermediates, a series of new agrocinopine A derivatives, bearing different protecting groups, has been synthesized. Agrocinopine A bearing a 3–
O-­‐benzoate group on the fructose moiety, which was found to also bind the protein though in a different manner, was investigated more closely. Using the same global strategy, two simplified analogues, namely arabinose-­‐2-­‐phosphate and isopropyl arabinose-­‐2-­‐phosphate, were also prepared and found to bind AccA. Other analogues are being synthesized following the same strategy. The poster will focus on the synthesis of this series of compounds and their detailed structural identification. OH
HO
HO
HO
O OH
O P
OH
O
O
OH HO
O
HO
O
O
O
HO
R2O R3
R2O
OH
i
Pr2N
O
AcO
O
O OR1
P
OR1
O
OO
O
Ph OH
O
O
OAc
O
or other substrates
Agrocinopine A
various arabinose and glucose
phosphates and
phosphosphodiesters
including agrocinopine A
and analogues
[1] Franzkowiak, M and Thiem, J. Liebigs Ann. Chem. 1987, 1065-­‐1071. [2] Lindberg, M. and Norberg, T. J. Carbohydrate Chem. 1988, 7, 749-­‐755. P02 L’étiquetage fluoré : un outils pour la synthèse combinatoire en mélange de fragments d’héparanes sulfates Stéphane Laval, Aurélien Alix, David Bonnaffé Groupe Glycosaminoglycanes et diversité Moléculaire, Equipe MS&MT, UMR 8182 (CNRS-­‐UPS), LabEx LERMIT, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay Cedex, France La chimie combinatoire en mélange est une stratégie rapide et efficace en terme de capacité à générer une grande diversité de structures en un minimum d’étapes. Si elle peut être appliquée à la préparation d’oligosaccharides en solution,[1] elle souffre de trois limitations majeures : (1) il est difficile de contrôler parfaitement le ratio diastéréomérique et le rendement des réactions de glycosylation, (2) les produits finaux sont obtenus en mélange, (3) il manque une méthode générale de séparation permettant l’élimination des réactifs en excès ou des catalyseurs/promoteurs. Récemment, en introduisant le concept d’étiquetage fluoré, l’équipe de Curran a proposé une solution élégante et apparemment générale à ce problème. La synthèse en mélange est conduite sur des composés marqués par des étiquettes contenant différents contenus en atomes de fluor.[2] L’isolement des produits est alors facilité par l’utilisation de purifications par « solid-­‐phase extraction » sur silice fluorée (F-­‐SPE) suivi, en fin de synthèse, d’une séparation de chacun des composés du mélange selon leur contenu en fluor porté par leur étiquette. Nous avons souhaité appliquer cette technique à la préparation de fragments d’héparanes sufaltes (HS) en développant nos propres étiquettes fluorées. Nos étiquettes sont constituées soient d’un bras 3-­‐mercaptopropyl amine protégé par un groupement Cbz portant une chaîne fluorée soient d’un imidate de paramethoxybenzyle fluoré. Elles sont facilement introductibles sur des glycosides respectivement sur l’unité réductrice par réaction de thiol-­‐ène[3] ou sur une fonction alcool par benzylation en milieu acide.[4] Cette technique pourrait ainsi permettre un accès rapide à des fragments octasaccharidiques d’HS en réalisant plusieurs cylces successifs de glycosylation pour obtenir des mélanges équimolaires d’oligosaccharides. [1] Z. Luo, Q. Zhang, Y. Oderaotoshi, D. Curran Science 2001, 291, 1766 ; For reviews on fluorous separation see: W. Zhang Chem. Rev. 2004, 104, 2531-­‐2556; W. Zhang Chem. Rev. 2009, 109, 749. [2] A. Lubineau, D. Bonnaffé Eur. J. Org. Chem. 1999, 2523; A. dilhas, R. Lucas, L. Loureiro-­‐Morais, Y. Hersant, D. Bonnaffé J. Comb. Chem. 2008, 10, 166. [3] G. Povie, A-­‐T. Tran, D. Bonnaffé, J. Habegger, Z. Hu, C. Le Narvor, P. Renaud Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 3894–3898. [4] N. Barroca-­‐Aubry, M. Benchekroun, F. Gomes, D. Bonnaffé Tetrahedron Lett. 2013, 54, 5118-­‐5121. P03 Synthèse d’oligosaccharides de la zone de liaison en tant qu’accepteurs ou inhibiteurs potentiels des enzymes impliquées dans la biosynthèse des protéoglycanes Benjamin Ayela, Thomas Poisson, Xavier Pannecoucke, Chrystel Lopin-­‐Bon ICOA (Institut de Chimie Organique et Analytique), UMR-­‐CNRS 7311, Université d’Orléans, BP 6759, rue de Chartres, 45067 Orléans Cedex 2 Les proteoglycanes (PGs) sont une famille de macromolécules complexes caractérisées par la présence de chaînes de glycosaminoglycanes (GAG) liées de façon covalente à une protéine porteuse via une zone de liaison commune. Les GAGs sont des polysaccharides naturels constitués d’une unité disaccharidique répétitive composée d’une hexosamine et d’un acide hexuronique et jouent un rôle important dans de nombreux processus biologiques tels que la croissance et la prolifération cellulaires, le développement embryonnaire et la cascade de coagulation. Ils sont aussi impliqués dans la pathogénèse de plusieurs maladies incluant l’arthrose, la maladie d’Alzheimer et le cancer. Les voies de biosynthèse des protéoglycanes sont encore mal connues et suscitent un intérêt grandissant dans le domaine de la recherche fondamentale. L’objectif de ce projet de thèse est de synthétiser des oligosaccharides naturels ou modifiés de la zone de liaison (notamment par des atomes de fluor) qui seront testés en tant que substrats ou inhibiteurs de la CSGalNAcT-­‐1 et de l’EXTL3, des enzymes impliquées au niveau de la bifurcation dans la biosynthèse des protéoglycanes. Une stratégie de synthèse convergente à partir de synthons simples comme le D-­‐glucose et le D-­‐galactose nous permettra d’accéder rapidement aux di et tri saccharides souhaités. [1] « Synthesis of variously sulfated biotinylated oligosaccharides from the linkage region of proteoglycans » Ait-­‐mohand, K. ; Lopin-­‐Bon, C. ; Jacquinet, J.-­‐C. ; Carbohydr. Res. 2012,353, 33-­‐48. [2] « Straightforward Preparation of Functionalyzed a-­‐CF2-­‐Galactosides via an Oxygen to Carbon Acyl Migration » Colombel, S. ; Sanselme, M.; Leclerc, E. ; Quirion, J.-­‐C. ; Pannecoucke, X. Chem. Eur. J. 2011, 17, 5238-­‐41. P04 "Click-­‐Chemistry" : un outil pour le marquage de bactéries vivantes Aurélie Baron,1 Audrey Dumont,2 Emilie Fugier,2 Annie Malleron,3 Jordi Mas Pons,1 Sam Dukan,2 Boris Vauzeilles1,3 1
ICSN-­‐CNRS, UPR 2301, 1 avenue de la Terrasse, 91198 Gif-­‐sur-­‐Yvette IMM, UMR-­‐CNRS 7283, Université Aix Marseille, 13402 Marseille 3
ICMMO, UMR-­‐CNRS 8182, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay, France 2
Les épidémies soudaines nous mettent régulièrement en garde contre les sévères conséquences que les infections bactériennes peuvent avoir sur l’économie et la santé publique dans nos sociétés. Une identification rapide de ces bactéries est donc un défi majeur. La paroi externe des bactéries Gram négatives est recouverte par une couche dense de Lipopolysaccharides (LPS), celui-­‐ci joue un rôle dans l’intégrité de la cellule, ainsi que dans le caractère pathogène des différentes souches. Au cours de cette présentation, nous montrerons que lorsqu’elles sont métaboliquement actives, les bactéries Gram négatives peuvent spécifiquement incorporer au sein de leur LPS un monosaccharide qui a été modifié par l’introduction d’une fonction rapportrice bioorthogonale, ici un groupement azido.[1] Celle-­‐ci peut ensuite être utilisée pour marquer ces bactéries par réaction de "Click-­‐Chemistry". Cette procédure offre une stratégie efficace et rapide pour identifier des bactéries pathogènes vivantes ou métaboliquement actives. Cette communication présentera nos derniers résultats dans ce domaine.[2] [1] A. Dumont, A. Malleron, M. Awwad, S. Dukan, B. Vauzeilles, Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51, 3143-­‐3146. [2] J. Mas Pons, A. Dumont, G. Sautejeau, E. Fugier, A. Baron, S. Dukan, B. Vauzeilles, Angew. Chem. Int. Ed., 2014, 53, 1275-­‐1278. P05 Protection Régiosélective de Disaccharides Persilylés par Ethérification réductrice : Rôle de Nouveaux Acétals Intermédiaires Nadine Barroca-­‐Aubry, Christian Fernandez Christian, David Bonnaffé Groupe Glycosaminoglycanes et diversité Moléculaire, Equipe MS&MT, UMR 8182 (CNRS-­‐UPS), LabEx LERMIT, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay Cedex, France L’Héparane Sulfate (HS) est un oligosaccharide sulfaté constitué par la répétition d’un motif disaccharidique de base : un acide uronique, D-­‐glucuronique ou L-­‐iduronique, lié respectivement en β(1-­‐4) ou α(1-­‐4) à une D-­‐glucosamine. L’HS est l’un des biopolymères les plus hétérogènes de la famille des glycosaminoglycanes. Cette hétérogénéité est notamment due à l’existence de motifs très variés de sulfatation et d’épimérisation le long de la chaîne.[1] La diversité du polysaccharide existe aussi par des zones hautement sulfatées NS (constituées principalement d’acide L-­‐iduronique) et de zones faiblement sulfatées NA (constituées principalement d’acide D-­‐glucuronique et de N-­‐
acétyl-­‐D-­‐glucosamine). Afin d’accéder à cette diversité moléculaire, et notamment à la zone NA, nous avons développé une méthode combinatoire de synthèse de briques disaccharidiques convenablement fonctionnalisées. Ces disaccharides 2a-­‐d sont obtenus via l’enchaînement "one pot" de réactions, dont une d’éthérification réductrice régiosélective,[2] sur un précurseur unique 1. Lors de l’étude de cette étape d’éthérification réductrice régiosélective, nous avons pu isoler divers intermédiaires acétaliques : [3] Ces acétals semblent être à l’origine de la régiosélectivité de cette réaction. A titre d’exemple : MeOC6H4
O
O
R3O
O
O
BnO
2
OR1
O
TMSO
TMSO
OR
N3OAll
12a R3 = Bn, R1 = Bn, R2 = Ac
3
1
2
12b R = Bn, R = Bn, R = Bn
2c R3 = Bn, R1 = Ac, R2 = Ac
2d R3 = Bn, R1 = Ac, R2 = Bn
Ph
O
O
O
BnO
Tf
O
Si
O
OAll
TMSOTf
Et3SiH
O
O
RO
O
O
H
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O
O
BnO
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TMSOTf
Et3SiH
O
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O
HO
O
OH
isolé
O
BnO
O
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TMSO
N3
OAll
BnO
N3
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Ph
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O
OAll
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Tf
Favored TS
Ph
N3
OAll
1
Ph
Ph
OTMS
O
O
BnO
OTMS
N3
O
TMSO O Ph
O
Si
OTMS
O
Disfavored TS
OBn
O
Ph
N3
OAll
[1] Esko, J.D.; Lindhal, U. J. Clin. Invest. 2001, 108, 169-­‐173. O
O
HO
O
O
BnO
OBn
Non isolé
OH
O
N3
OAll
[2] Wang, C-­‐C.; Lee, J-­‐C.; Luo, S-­‐Y.; Kulkarni, S.S.; Huhang Y-­‐W.; Lee, C-­‐C.; Chang, K-­‐L.; Hung, S-­‐C Nature 2007, 446, 896-­‐899. [3] Français, A.; Urban, D.; Beau, J-­‐M. Angew. Chem. Int. Ed. 2007, 46, 1-­‐5. P06 Introduction d’une chaine perfluoroalkyle dans la structure d’iminosucres – influence sur l’activité biologique ? Jadwiga Paskowska,1 Olalla Novo Fernandez,2 Ilona Wandzik,1 Richard Plantier-­‐Royon,3 Jean-­‐Bernard Behr3 1 Silesian University of Technology, Gliwice, Pologne Center for Biotechnological and Agrofood development, Universitat de Lleida, Spain 3 Université de Reims-­‐Champagne-­‐Ardenne, ICMR-­‐UMR 7312, 51687 Reims, France
2
Les iminosucres sont des alcaloïdes polyhydroxylés qui inhibent fortement et de façon réversible les 1
glycosidases et, dans une moindre mesure, les glycosyltransférases. L’introduction de substituants originaux (spirocyclopropyle, aryle, etc…) dans la structure des ces composés d’origine naturelle a permis de moduler 2,3
leurs propriétés physico-­‐chimiques ou biologiques. A présent, nous souhaitons synthétiser de nouvelles séries d’iminosucres, substitués par un groupe haloalkyle et étudier l’influence de ce pharmacophore à la fois sur les propriétés physico-­‐chimiques de l’amine polyhydroxylée (stabilité, pKa) et sur l’affinité ou le mode d’inhibition de l’iminosucre vis à vis des glycosidases. Une première série de pyrrolidines portant un groupe dichlorométhyle en position pseudo-­‐anomère a été 4
préparée au laboratoire. Nous présenterons ici la synthèse et l’évaluation biologique des analogues perfluoroalkylés [R(X)=C3F7,C4F9]. [1] Iminosugars as Glycosidase Inhibitors: Nojirimycin and Beyond, A.E. Stütz (Ed.), Wiley-­‐VCH, Weinheim, Germany (1999). [2] M. S. M. Pearson, N. Floquet, C. Bello, P. Vogel, R. Plantier-­‐Royon, J. Szymoniak, P. Bertus, J.-­‐B. Behr Bioorg. Med. Chem. 2009, 17, 8020-­‐8026. [3] A. Kotland, F. Accadbled, K. Robeyns, J.-­‐B. Behr J. Org. Chem. 2011, 76, 4094-­‐4098. [4] J.-­‐B. Behr, D. Chavaria, R. Plantier-­‐Royon J. Org. Chem. 2013, 78, 11477-­‐11482.
P07 Détection et caractérisation d’oligosaccharides sulfatés dérivés de glycosaminoglycanes, comme biomarqueurs de mucopolysaccharidoses Pierre-­‐Edouard Bodet, Cédric Przybylski, Isabelle Salard,1 Florence Gonnet,1 Cathy Gomila,² Jérôme Ausseil2 et Régis Daniel1 1
1
1
Université Évry-­‐Val-­‐d'Essonne, Laboratoire d’Analyse et Modélisation pour la Biologie et l’Environnement, CNRS UMR 8587, Évry, France 2
Université de Picardie Jules Verne, Unité INSERM U1088, Amiens, France La recherche de biomarqueurs pathologiques constitue un des principaux défis de la recherche clinique actuelle. Les glycosaminoglycanes (GAGs) sont des polysaccharides polysulfatés qui ont été identifiés comme biomarqueurs potentiels de certaines pathologies neurodégénératives, et en particulier des mucopolysaccharidoses (MPS). Les MPS sont des maladies génétiques rares et souvent mortelles, résultant d’une déficience en certaines enzymes du catabolisme des GAGs. Les GAGs partiellement métabolisés s’accumulent alors au sein de l’organisme, et particulièrement dans le cerveau, entraînant une neurodégénérescence. L’analyse des GAGs demeure difficile en raison de leur caractère polyanionique et de leur hétérogénéité de taille et de structure (distribution et degrés de sulfatation et d’acétylation). Au laboratoire, nous étudions ces composés par spectrométrie de masse (SM) afin de déterminer les structures impliquées dans différents processus physio-­‐
pathologiques. Afin de quantifier l’accumulation de GAGs et identifier les motifs structuraux caractéristiques pouvant être exploités comme biomarqueurs des MPS III-­‐B (déficit en α-­‐N-­‐acetylglucosaminidase) et III-­‐C (déficit en glucosamine N-­‐acetyltransferase), nous avons entrepris la détection de ces composés par SM à partir de différents fluides biologiques (liquide céphalo-­‐rachidien, urine) et d’extraits tissulaires. Les GAGs issus de ces milieux biologiques ont été dosés par spectrophotométrie UV et leur degré de polymérisation déterminé par électrophorèse. Nous avons ensuite appliqué un protocole développé au laboratoire combinant des étapes de purification/dessalage et de dépolymérisation enzymatique compatible avec une analyse par SM. L’analyse SM des oligosaccharides extraits a été effectuée par MALDI-­‐TOF à l’aide de matrices liquides ioniques bien adaptées à l’étude des GAGs, et par Désorption Ionisation assisté par Electronébulisation (DESI), une nouvelle technique d’ionisation douce préservant l’intégrité structurale des glucides sulfatés. Outre une meilleure connaissance du rôle des GAGs dans les MPS, cette étude doit fournir une base pour un outil diagnostic faisant actuellement défaut pour l’évaluation de thérapeutiques et le suivi de patients. P08 Quels outils pour la purification et l’analyse de polysaccharides ? Claire Boisset-­‐Helbert, Laurine Buon, Philippe Colin-­‐Morel Service de Chromatographie, CERMAV-­‐CNRS, 601 rue de la Chimie, 38041 Grenoble cedex 9 Les caractéristiques structurales d’un polysaccharide régissent ses propriétés fonctionnelles spécifiques (chimiques, physico-­‐chimiques, biologiques), puisque celles-­‐ci sont liées à la nature des résidus constitutifs, à leur enchaînement, à la longueur et au degré de ramification de la chaîne, à la présence de substituants et à leur conformation en solution. Afin de mieux contrôler ses propriétés et de les comprendre, il est indispensable de caractériser chimiquement et structuralement le polysaccharide d’intérêt, qu’il soit natif ou modifié, issu d’extraits plus ou moins purifiés. Selon le degré d’informations souhaité, l’analyse d’un polysaccharide consiste à déterminer, par différentes méthodes d’analyse: (1) la masse moléculaire moyenne du polymère, (2) la composition en résidus glycosidiques, (3) la nature des liaisons glycosidiques, (4) la séquence des résidus glycosidiques, (5) la configuration absolue, D ou L, de chaque résidu glycosidique, (6) la forme cyclique, pyranose ou furanose, de chaque ose, (7) la configuration anomérique, α ou β, de chaque monosaccharide constitutif et (8) la nature et les sites de liaison d’éventuels substituants. L'accès à ces informations chimiques et structurales passe par l'utilisation de tout un panel de techniques chromatographiques pour la purification et la caractérisation structurale des oligosaccharides et polysaccharides, combiné à d’autres techniques de caractérisation des macromolécules (RMN, spectrométrie de masse). Le Service de Chromatographie du Centre de Recherches sur les Macromolécules Végétales (CERMAV) propose et effectue des analyses de mono-­‐, oligos-­‐ et polysaccharides dans le cadre de collaborations scientifiques, ou de prestations analytiques avec les laboratoires académiques et industriels. Un seul schéma par abstract (dessins Chemdraw en TIFF ou pdf, images en jpg ou png) P09 Auto-­‐assemblages supramoléculaires : une nouvelle stratégie de traitement des infections par Candida albicans au niveau des muqueuses 1
Kawthar Bouchemal, Martina Bombardi,1,2 Christian Bories,2 Philippe Loiseau2 1
Institut Galien Paris-­‐Sud, UMR CNRS 8612, Université Paris-­‐Sud, Faculté de Pharmacie, 5, rue J-­‐B. Clément, 92296 Châtenay-­‐Malabry Cedex, France 2
Université Paris-­‐Sud, UMR CNRS 8076 Laboratoire « Biomolécules : conception, isolement, synthèse » -­‐ « Chimiothérapie Antiparasitaire » Faculté de Pharmacie, 5, rue J-­‐B. Clément, 92296 Châtenay-­‐Malabry Cedex, France En plus de l’immense perte financière estimée à quelques milliards d'euros par an, les infections par la levure Candida albicans continuent de représenter un problème de santé majeur dans le monde. Candida albicans est un colonisateur commensal de la peau et des muqueuses qui peut devenir pathogène chez le sujet immunodéprimé du fait d'une maladie ou d'un traitement médical. Chez ces patients, la colonisation des muqueuses par Candida albicans peut même induire des infections invasives. La chimiothérapie est l'arme majeure utilisée pour le traitement des infections causées par Candida albicans au niveau des muqueuses, mais le succès de cette approche est miné par la résistance de plus en plus croissante aux molécules utilisées. Dans ce contexte, l’objectif de ce projet est de proposer de nouvelles formulations applicables par voie locale afin de réduire la dose des molécules antifongiques administrées tout en augmentant leur efficacité. Notre approche originale consiste à potentialiser les propriétés antifongiques de biopolymères naturels tels que le chitosane connu pour être actif contre Candida albicans en le transformant en assemblages supramoléculaires [1]. Les résultats ont montré que (i) les assemblages de chitosane avaient une activité anti-­‐Candida albicans supérieure à celle du chitosane natif, (ii) les assemblages de chitosane présentaient une activité synergique contre Candida albicans lorsqu’ils sont associés à des agents antifongiques tels que l’amphotéricine B deoxycholate [2]. [1] Bouchemal K. WO/2013/150193. [2] Bouchemal K, Bories C, Loiseau P. 2014. FR1359777. P010 Caractérisation structurale et calorimétrique de nano-­‐cristaux constitués de dérivés d’héparine et d’α-­‐cyclodextrine Kawthar Bouchemal,1 Erika Specogna,1,2 King Wo Li,2 Florent Carn,3 Madeleine Djabourov2 1
Institut Galien Paris Sud, UMR CNRS 8612, Université Paris-­‐Sud, Faculté de Pharmacie, 5, rue J-­‐B. Clément, 92296 Châtenay-­‐Malabry Cedex, France 2
Laboratoire de Physique Thermique, ESPCI, 10 rue Vauquelin, 75231 Paris Cedex 05, France 3
Laboratoire Matière et Systèmes Complexes, UMR CNRS 7057, Université Denis Diderot-­‐Paris 7, 10, rue Alice Domon et Léonie Duquet, 75205 Paris Cedex 13, France Dans le présent projet, nous décrivons une formulation innovante à base de nano-­‐cristaux d’héparine préparés selon un procédé auto-­‐associatif entre l’héparine greffée par l’acide palmitique et l’alpha-­‐cyclodextrine (α-­‐CD) [1]. Ces nano-­‐cristaux ont montré une activité antivirale contre les virus héparane sulfate-­‐dépendants (HSV-­‐1, HSV-­‐2, HPV-­‐16 et RSV). De façon inattendue, cette activité antivirale était supérieure à celle de l’héparine native [2]. L’α-­‐CD est un oligosaccharide cyclique composé de 6 sous-­‐unités de glucopyranose liées entre elles en α-­‐(1,4). Il est bien connu que sa structure lui confère la possibilité d’interagir fortement avec les chaines d’acides gras tels que l’acide palmitique greffé sur l’héparine. Cette complexation peut induire dans certains cas la cristallisation des complexes d’inclusions sous une forme différente de celle observée avec des cristaux des solutions d’α-­‐CD sursaturées. L’objectif du présent travail est de réaliser une caractérisation structurale des nano-­‐cristaux obtenus à partir de l’interaction de l’héparine greffée par l’acide palmitique avec l’α-­‐CD. Nous avons établi en premier lieu le diagramme de solubilité de l’α-­‐CD par microcalorimétrie. Les enthalpies de solubilisation et de fusion de l’α-­‐CD en solution sursaturée ont été déterminées à partir de ces diagrammes. Par diffraction de rayons X nous avons identifié la phase des cristaux hydratés d’α-­‐CD ainsi que les nano-­‐cristaux constitués d’O-­‐palmitoyle-­‐héparine et d’α-­‐CD. [1] Bouchemal K. WO/2013/150193. [2] Lembo D, Donalision M, Laine C, Cango V, Civra A, Bianchini E, Zeghbib N, Bouchemal K. Novel auto-­‐
associative heparin assemblies: a biomimetic platform against heparan sulfate-­‐dependent viruses. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2014. Accepted for publication. P011 Synthèse de ligands multivalents inhibiteurs de glycosidases Yoan Brissonnet, David Deniaud, Sébastien Gouin Université de Nantes, 2, rue de la Houssinière, Laboratoire CEISAM, UMR CNRS 6230BP 92208, 44322 Nantes Cedex 3, France Les stratégies actuelles d’inhibitions des glycosidases consistent majoritairement à développer des iminosucres monovalent mimant le substrat dans son état de transition. La majorité des travaux de recherche consiste à faire varier la structure de ces inhibiteurs comme la taille du cycle de l’iminosucre, ou remplacer certaines fonctions. Nous avons voulu évaluer une stratégie alternative (multivalence) qui consiste à greffer plusieurs iminosucres sur une charpente commune. Les tests effectués nous ont permis d’observer le premier effet de multivalence avec des iminosucres sur une glycosidase (α-­‐mannosidase).1,2 Nous voulons maintenant déterminer pourquoi certaines glycosidases répondent positivement à la multivalence et d’autres non. Ce travail présente la synthèse de huit composés tétra-­‐ et octavalents, leur évaluation sur un panel de glycosidases commerciales et l’étude des mécanismes probables d’interactions.3 [1] Multivalent iminosugar to modulate affinity and selectivity for glycosidases Diot, J., M. I. Garcia-­‐Moreno, et al, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 357-­‐363. [2] La multivalence, une voie à explorer pour l’inhibition d’enzymes? Gouin, S.G. L’actualité chimique. 2013, 373, 14-­‐17. [3] Topological effects and binding modes operating with multivalent imino-­‐sugar-­‐based glycoclusters and mannosidases, Brissonnet, Y., Ortiz Mellet, C., et al., J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 18427–18435. P012 Importance des héparanes 3-­‐O-­‐sulfatés dans les réponses induites par la protéine gD du virus HSV-­‐1 Maxime Delos, Mathieu Carpentier, Fabrice Allain et Agnès Denys Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, UMR 8576 CNRS, Université des Sciences et Technologies de Lille, 59655 Villeneuve d’Ascq, France Grâce à leur capacité d’interaction avec de nombreux ligands protéiques, les héparanes sulfates jouent un rôle important dans de nombreux processus physiopathologiques. Parmi ces ligands, on retrouve des glycoprotéines d’enveloppe virale, comme la protéine gD de HSV-­‐1. Le motif nécessaire à la fixation de la protéine gD est caractérisé par la présence d’une glucosamine 3-­‐O-­‐sulfatée. Cette modification est catalysée par les 3-­‐OSTs, qui sont représentées par sept isoenzymes différentes. Cinq d’entre elles, les 3-­‐OST2, 3A, 3B, 4 et 5, sont capables de générer le motif de fixation de la protéine gD. En plus des héparanes 3-­‐O-­‐sulfatés (H3S), la protéine gD peut interagir avec trois récepteurs membranaires, les nectines-­‐1 et -­‐2 et HVEM [1]. L’interaction entre la protéine gD et ses différents récepteurs est nécessaire à la fusion membranaire entre le virus et ses cellules cibles. En complément, la protéine gD est capable d’activer des voies intracellulaires impliquées notamment dans le processus d’échappement des cellules infectées à l’apoptose [2]. Les données actuelles montrent que les H3S sont requis pour l’infection virale des cellules n’exprimant pas ou peu la nectine-­‐1, tels que les macrophages. Toutefois, la participation des H3S dans l’activation des macrophages par la protéine gD n’a pas encore été étudiée. Nous nous sommes donc intéressés à leur rôle dans les mécanismes anti-­‐apoptotiques induits par la protéine gD, en utilisant comme modèle cellulaire les macrophages dérivés des monocytes du sang. Dans un premier temps, nous avons vérifié que la protéine gD recombinante protège les cellules contre l’apoptose induite par la staurosporine. Nous avons ensuite analysé les profils d’expression des 3-­‐OSTs et des récepteurs de la protéine gD, dans le but de sélectionner les cibles à invalider spécifiquement par ARN interférence. L’invalidation d’expression de la nectine-­‐2 n’altère pas les réponses induites par la protéine gD. A l’inverse, l’invalidation de HVEM ou des 3-­‐OST2, 3A et 3B dans les macrophages neutralise les propriétés anti-­‐apoptotiques de la protéine gD. Ces données suggèrent que HVEM et les H3S coopèrent pour induire les réponses cellulaires induites par la protéine gD. [1] Karasneh GA, Shukla D. Herpes simplex virus infects most cell types in vitro: clues to its success. Virol. J. 2011 ;8 :481. [2] Sciortino MT, Medici MA, Marino-­‐Merlo F, et al. Involvement of gD/HVEM interaction in NF-­‐kB-­‐dependent inhibition of apoptosis by HSV-­‐1 gD. Biochem. Pharmacol. 2008 Dec 1 ;76(11) :1522–32. P013 Bioactive Chitooligosaccharides and Conjugates From Chitin: Access to Lipochitooligosaccharides and the TMG-­‐chitotriomycin Despras Guillaume,1 Alix Aurélien,1 Urban Dominique,1 Vauzeilles Boris,1,2 Beau Jean-­‐Marie1,2 1
Université Paris-­‐Sud and CNRS, Laboratoire de Synthèse de Biomolécules, Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay, UMR 8182, Orsay, F-­‐91405, Fax: (+33) 1 69 85 37 15 ; E-­‐mail: [email protected] 2 Centre de Recherche de Gif, Institut de Chimie des Substances Naturelles du CNRS, Avenue de la Terrasse, F-­‐
91198 Gif-­‐sur-­‐Yvette (France) Chitin, a polysaccharide composed of β-­‐(1,4)-­‐linked 2-­‐acetamido-­‐2-­‐deoxy-­‐D-­‐glucopyranose (GlcNAc) repeating units, is the second most abundant naturally occuring carbohydrate polymer.1 Major byproduct of crustacean industry, chitin constitutes an attractive resource for sustainable carbohydrate chemistry, as it can be readily depolymerized to furnish small oligomers.2 Chitooligosaccharides (COS) and conjugates exhibit numerous important biological activities3 and the elaboration of size-­‐defined related structures remains a challenging task.4 Here we describe a chemical approach for the straightforward construction of high value COS, based on a controlled depolymerisation of chitin. Fragments obtained from acetolysis were directly transformed into N-­‐
trifluoroacetyl (NTFA) derivatives at a multi-­‐gram scale. These easy to handle starting building blocks were functionnalized and glycosylated to afford various COS of defined size. This oligomerization strategy validated, we also introduced a differentiation at the non-­‐reducing end to prepare lipochitooligosaccharides (LCOs)3b,c and the TMG-­‐chitotriomycin.5 Chitin
1) Acetolysis
2) Transacylation
AcO
AcO
OAc
OAc
TFANH
O AcO
O 11 steps HO
O
HO
O
O AcO
TFANH
TFANH
OAc n
OAc
n= 0 to 2
OH
O
OH
AcHN
H
O
O
O
O
O
O
NH
OH n H AcHN
OH
O
n= 2 or 3, 20 - 40 % overall
[1] a) R. Muzzarelli, C. Jeuniaux, G. W. Gooday, Chitin in Nature and Technology; Plenum: New York, NY, 1986; b) M. Rinaudo, Prog. Polym. Sci. 2006, 31, 603-­‐632. [2] S. A. Barker, A. B. Foster, M. Stacey, J. M. Webber, J. Chem. Soc. 1958, 2218. [3] a) V. K. Mourya, M. N. Inamdar, Y. M. Choudhari, Polym. Sci., Ser. A 2011, 53, 583-­‐612; b) C. Gough, J. Cullimore, Mol. Plant-­‐Microb. Interact. 2011, 24, 867-­‐878 ; c) J.-­‐M. Beau, Chimia 2011, 65, 45-­‐48. [4] Y. Yang, B. Yu, Tetrahedron 2014, 70, 1023-­‐1046. [5] a) H. Usuki, T. Nitoda, M. Ichikawa, N. Yamaji, T. Iwashita, H.Komura, H. Kanzaki, J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4146-­‐4152; b) Y. Yang, Y. Li, B. Yu, J. Am. Chem. Soc. 2009, 131, 12076-­‐12077. P014 Nouveau procédé de synthèse des dérivés N-­‐alkyl-­‐glycosyl(di)amine et évaluation de leur activité contre les phytopathogènes de Solanum Tuberosum. Cédric Epoune,1,2 Amélie Beury-­‐Cirou,2 Pauline Dewaegeneire,2 Gwladys Pourceau,1 Virginie Gobert-­‐
Deveaux,2 Anne Wadouachi1 1
Laboratoire de Glycochimie, des Antimicrobiens et des Agroressources FRE CNRS 3517-­‐ Institut de Chimie de Picardie FR 3085, 33 rue Saint Leu FR-­‐80039 Amiens Cedex 2
SIPRE (Semences, Innovation, Protection, Recherche, Environnement), rue des Champs Potez FR-­‐62217 Achicourt Dans le cadre d’une collaboration entre le LG2A et l’EURL S.I.P.R.E., filiale de recherche et de développement du Comité Nord Plants de Pommes de Terre, et en réponse au Plan Ecophyto 2018, nous avons cherché à développer des molécules alternatives capables d’inhiber des phytopathogènes impliqués dans les maladies de la pomme de terre tout en réduisant l’emploi de produits phytosanitaires toxiques. Les glycosylamines et leurs dérivés présentent des propriétés intéressantes variées et ont été utilisées par exemple en tant qu’organogélateurs1 ou encore comme tensioactifs pour la formulation d’aliments ou de produits cosmétiques.2 Par ailleurs, ces dérivés ont montré un fort potentiel bactéricide, fongicide ou encore antiviral contre des pathogènes du bois.3 La synthèse des glycosylamines est réalisée conventionnellement par chauffage à reflux d’un sucre réducteur en présence du réactif aminé dans le méthanol ou l’éthanol ou par fonctionnalisation d’une glycosylamine (Su-­‐NH2). Afin de limiter l'impact de cette synthèse sur l'environnement, nous avons mis en place un procédé de synthèse de glycosylamines par mécanochimie en conditions sans solvant. Cette technologie de synthèse s’est avérée très efficace pour accéder aux molécules ciblées avec de très bons rendements et des temps de réaction plus courts comparativement aux conditions en milieu solvant. OH
O
HO
HO
+
H 2N
mécanosynthèse
R
sans solvant
OH
H
N
O
HO
HO
OH
R
Les propriétés biologiques de ces composés, antibactériennes et antifongiques ont été évaluées sur plusieurs bactéries et champignons phytopathogènes tels que A. tumefaciens, P. atrosepticum, F. sambucinum, F. roseum… Des résultats de ce criblage sur ces phytopathogènes seront présentés. [1] S. Nagarajan, P. Ravinder, V. Subramanian, T. M. Das, New J. Chem. 2010, 34, 123. [2] a) S.Petit, Patent FR 2767134A1, 1997. b) I. Rico and al, Patent FR 2661413A1, 1991. [3] T. Muhizi, V. Coma, S. Grelier, Carbohydr. Res., 2008, 343, 2369. P015 Araf51: An interesting tool for the synthesis of furanosyl-­‐containing conjugates Ilona Chlubnová,1,2,3 Mélanie Almendros,1,2 Richard Daniellou,1,2 Sylvain Tranchimand,1,2 Laurent Legentil,1,2 Caroline Nugier-­‐Chauvin,1,2 Vojtech Spiwok,3 Dominik Filipp,4 Blanka Králová,3 Vincent Ferrières1,2 1
Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes, CNRS, UMR 6226, 11 Allée de Beaulieu, CS 50837, 35708 Rennes Cedex 7, France 2
Université européenne de Bretagne, France 3
Department of Biochemistry and Micorbiology, Institute of Chemical Technology Prague, Technika 5, 16628 Praha 6, Czech Repuclic 4 Laboratory of Immunobiology, Institute of Molecular Genetics AS CR, Videnska 1083, 142 20 Prague 4, Czech Republic La synthèse de furanosides et des glycoconjugués correspondant nécessite encore aujourd’hui le développement de nouveaux outils, et nous avons tout particulièrement axé nos travaux sur l’intérêt de biocatalyseurs.[1] Si la furanosidase Araf51 est naturellement dédiée à la dégradation de la biomasse, et plus particulièrement à l’hydrolyse de polysaccharides comportant des unités L-­‐
arabinofuranosyle, nous avons montré qu’elle peut aussi reconnaitre et transférer des entités D-­‐
galactofuranosyle pour conduire notamment à des enchainements disaccharidiques biosynthétisés par des microorganismes pathogènes.[2,3] Nous avons par ailleurs conçu et préparé la première thiofuranoligase pour la synthèse de thiofuranosides à partir de thioimidates comme donneurs.[4,5] [1] V. Ferrières, C. Nugier-­‐Chauvin, L. Legentil, S. Tranchimand, Carbohydr. Chem. 2014, 40 401. [2] I. Chlubnová, B. Králová, H. Dvořáková, P. Hošek, V. Spiwok, D. Filipp, C. Nugier-­‐Chauvin, R. Daniellou, V. Ferrières, Org. Biomol. Chem. 2014, DOI:10.1039/C3OB42519C. [3] I. Chlubnová, D. Filipp, V. Spiwok, H. Dvořáková, R. Daniellou, C. Nugier-­‐Chauvin, B. Králová, V. Ferrières, Org. Biomol. Chem. 2010, 8, 2092. [4] M. Almendros, D. Danalev, M. François-­‐Heude, P. Loyer, L. Legentil, C. Nugier-­‐Chauvin, V. Ferrières, Org. Biomol. Chem. 2011, 9, 8371. [5] M. Almendros, M. François-­‐Heude, L. Legentil, Caroline Nugier-­‐Chauvin, R. Daniellou, V. Ferrières, Arkivoc 2013, (ii), 123. P016 Le galactosaminogalactane, un polysaccharide immunosuppresseur produit par Aspergillus fumigatus
Thierry Fontaine,1 Laetitia Muszkita,1 Aurélie Delangle,1 Catherine Simenel,2 Silvia Bozza,3 Silvia Moretti,3 Muriel Delepierre,2 Carole Elbim,4 Mark S. Gresnigt,5 Frank L. van de Veerdonk,5 Luigina Romani3 and Jean-­‐Paul Latgé1 1 Unité des Aspergillus, Institut Pasteur, Paris France Unité de Résonance Magnétique Nucléaire des Biomolécules, Institut Pasteur, Paris 3 Department of experimental medicine and biochemical sciences, University of Perugia, Perugia, Italy 4 Université Pierre et Marie Curie–Paris6, UMR-­‐S945 Immunité et Infection, Faculté de Médecine Pitié Salpêtrière, Paris 5 Department of Medicine, Radboud University Nijmegen Medical Centre and Nijmegen Institute for Infection, Inflammation, and Immunity (N4i), Nijmegen, the Netherlands 2 Le galactosaminogalactane (GAG) est un nouveau polysaccharide antigénique produit par le pathogène fongique Aspergillus fumigatus lors des infections aspergillaires. Le GAG est également une adhésine impliquée dans la formation du biofilm fongique sur un support abiotique. Le GAG est un polymère linéaire constitué de galactose et de N-­‐acétylgalactosamine, répartis de façon aléatoire le long de la chaine polysaccharidique. Chez les souris immunocompétentes, le GAG favorise le développement fongique. Le GAG présente une activité immunosuppressive associée à une diminution des neutrophiles au niveau des poumons. En particulier, le GAG induit l’apoptose des neutrophiles. Le GAG présente également une activité anti-­‐inflammatoire. In vitro, le GAG induit spécifiquement la sécrétion de l’IL-­‐1Ra (IL-­‐1R antagoniste), qui bloque la voie IL-­‐1. Le GAG a également été testé dans un modèle de colite chez la souris. L’administration du GAG, responsable de la sécrétion d’IL1-­‐Ra, permet la résorption complète de l’inflammation du colon, montrant son fort potentiel anti-­‐inflammatoire. [1] Fontaine T, Delangle A, Simenel C, Coddeville B, van Vliet SJ, van Kooyk Y, Bozza S, Moretti S, Schwarz F, Trichot C, Aebi M, Delepierre M, Elbim C, Romani L, Latgé JP. (2011) PLoS Pathog. 7(11):e1002372. [2] Gresnigt MS, Bozza S, Becker KL, Joosten LA, Abdollahi-­‐Roodsaz S, van der Berg WB, Dinarello CA, Netea MG, Fontaine T, De Luca A, Moretti S, Romani L, Latge JP, van de Veerdonk FL. (2014) PLoS Pathog. 10(3):e1003936. [3] Pauline R, Baychelier F, Fontaine T, Picard C., Debré P, Vieillard V, Latgé JP and Elbim C. (2014) J. Immunol., sous presse. P017 Synthesis and biological evaluation of mannose -­‐6-­‐ phosphate analogues Sabrina Houaidji, Véronique Barragan-­‐Montero*Jean Louis Montero* Institut des biomolécules Max mousseron (IBMM), Glycochemistry and Molecular Recognition Team.Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, 8 Rue de l’Ecole Normale, F-­‐34296 Montpellier Cedex 05, France. Email: [email protected] Angiogenesis is a mechanism of neo-­‐vascularization originating from a pre-­‐existent capillary network [1]. The budding of small vessels, the capillaries, from the pre-­‐existent ones, occurs for the best during the embryonic development and during the implantation of the placenta, on wound healing but also for the worst in cancers, rheumatoid arthritis, and some ophthalmological diseases. During the last years it became clear that angiogenesis is not controlled by a single factor, but by a balance between inductors and inhibitors produced by normal or tumor cells. Numerous molecules were studied for their inhibitive or activating effect of angiogenesis [2]. More than 300 inhibitors are under clinical trials. Unfortunately, the first tested compounds, angiostatine, endostatine, interferons, metalloproteinases inhibitors, were disappointing. At present, there are three specific inhibitors of the VEGF on the market. However, they also present side effects, as a high blood pressure, the fatigue or skin problems, limiting their utilization. There is thus a constant and extremely important need in compounds having an inhibitive activity on angiogenesis in order to propose new anticancer treatments. Moreover, many cancers cannot be treated bringing up the necessity of finding a second generation of molecules targeting the same processes but by different mechanisms. The aim of this work is in that perspective and the first monosaccharides analogues of Mannose -­‐6-­‐
Phosphate (M6P) have been synthesized by our team. Based on those first results [3], we propose a new generation of monosaccharides and to evaluate their angiogenic activity using the CAM assay on chicken embryo and the rat’s aorta model. [1] Folkman J, Tumor angiogenesis: therapeutic implications, N. Engl. J. Med. 1971, 6, 285-­‐1182. [2] Griffioen, F.H.A.W, Tumor vascularization: sprouting angiogenesis and beyond, Cancer Metastasis Rev. 2007, 26, 489-­‐502. [3] Barragan-­‐Montero. V, Awwad.A, Combemale.S, Santa Barbara.P, Jover.B, Molès. J-­‐P, Montero.J-­‐L, Synthesis of Mannose-­‐6-­‐Phosphate Analogues and their Utility as Angiogenesis Regulators, Chem. Med. Chem.2011, 6, 1771-­‐1774. P018 Toward Shigella flexneri 3a carbohydrate haptens: synthetic studies around chain elongation Zhaoyu Hu,1, 2 Aileen F. Bongat-­‐White,1, 2 Laurance A. Mulard1, 2 1
2
Institut Pasteur, Unité de Chimie des Biomolécules, 25-­‐28 rue du Dr. Roux, 75015 Paris, France CNRS UMR 3523, Institut Pasteur, 75015, Paris, France It has been observed that protection against Shigellosis can be achieved by antibodies against the O-­‐
antigen (O-­‐Ag) part of the Shigella cell surface lipopolysaccharides (LPS).[1] As part of the numerous strategies under development towards a Shigella vaccine, our group has chosen to investigate the use of glycoconjugates consisting of synthetic oligosaccharide fragments of the O-­‐Ag conjugated to carrier proteins.[2] Here, we focus on Shigella flexneri serotype 3a. The O-­‐Ag part of this bacterium is defined by a branched pentasaccharide [(E)ABAcCAcD] repeating unit (RU), O-­‐acetylated at two positions.[3] We have developed strategies for an easy access to protected oligosaccharides containing one or more O-­‐Ag RUs, which can be deprotected to afford compounds suitable for biological assays. Here we describe the synthetic studies around chain elongation. On the one hand, iterative glycosylation with di-­‐ and trisaccharide building blocks provided targets up to an 18-­‐mer, on the other hand, ongoing developments focus on a more convergent [5+5] iterative route. [1] Levine, M. M. et al. Am. J. Epidemiol. 1991, 134, 614-­‐627. [2] Phalipon, A. et al. J Immunol, 2009, 182, 2241-­‐2247. [3] Knirel Y. A. et al. Immunol Med Microbiol, 2012, 66, 201-­‐210. P019 Expression et caractérisation de CaBmt3, une β-­‐1,2 mannosyltransférase recombinante de Candida albicans impliquée dans la β-­‐mannosylation du phosphopeptidomannane pariétal Thomas Hurtaux,1 Ghenima Sfihi-­‐Loualia,1 Florence Delplace,1 Marilyne Pourcelot,3 Anaïs Mée,3 Chantal Fradin,2 Thierry Jouault,2 Jean-­‐Maurice Mallet,3 Daniel Poulain,2 Emeline Fabre,1 Yann Guérardel1 1 Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, UMR CNRS 8576, IFR 147, USTL, Université Lille Nord de France, Villeneuve d’Ascq 59655 France 2 Unité Inserm 995, Equipe Candida et candidoses, Université Lille Nord de France, CHRU de Lille Faculté de Médecine, pôle recherche, Lille 59045 France 3 UMR 7203, Laboratoire des BioMolécules, Ecole Normale Supérieure, 75231 Paris Candida albicans est une levure saprophyte présente chez l’Homme au niveau des flores digestive et/ou vaginale. Elle revêt néanmoins un caractère pathogène souvent associé à un état immunitaire déficient. Elle peut alors être responsable d’infections profondes (candidoses systémiques), principalement dans un contexte nosocomial, à l’origine de morbidité et de mortalité élevées. La paroi de C. albicans, en contact avec la cellule hôte, présente des β-­‐1,2 oligomannosides (β-­‐Mans) pouvant être associés à différentes structures : des glycolipides (phospholipomannanes ou PLM), et des phosphopeptidomannanes (ou PPM). Ces β-­‐Mans sont présents chez toutes les espèces de Candida pathogènes et sont considérés comme facteurs de virulence. L’identification, en 2008, d’une nouvelle famille de 9 gènes de β-­‐mannosyltransférases (CaBMT) a mené à définir le rôle des enzymes codées par 6 d’entre eux [1]. L’enzyme responsable de l’initiation de la β-­‐mannosylation du PPM, CaBmt1, a récemment été caractérisée [2]. Pour poursuivre ce travail, il a donc été décidé de caractériser l’enzyme CaBmt3, responsable de l’élongation de ce motif β-­‐Mans sur le PPM. Pour cela, nous avons produit une forme recombinante et soluble de CaBmt3, nommée rBmt3, dans Pichia pastoris. Afin de déterminer sa spécificité, celle-­‐ci a été testée en présence de différents substrats : i) d’origine commerciale, ii) synthétiques couplés à un fluorophore [3], iii) issus de mannanes de souches de C. albicans déficientes en CaBmt1 ou iv) issus de l’action préalable de rBmt1. Une étude cinétique a également été réalisée, ainsi que la détermination des conditions optimales à son activité enzymatique (température, pH et concentration en ions divalents). Ce travail sera poursuivi par l’établissement des paramètres cinétiques de rBmt3. Une étape de purification, permettra d’envisager l’obtention de cristaux afin de déterminer la structure tridimensionnelle d’une β-­‐mannosyltransférase. Une modélisation de ces enzymes CaBmts ouvrirait ainsi la porte à la conception de nouveaux agents antifongiques. [1] Mille C, et al. (2008), J Biol Chem., 283, 9724-­‐36. [2] Fabre E, Sfihi-­‐Loualia G, et al. (2014), Biochem J., 457, 347-­‐360. [3] Pourcelot M, et al. (2013), RSC Adv., 3, 22560-­‐22571.
P020 INHIBITION SPECIFIQUE D’ENZYMES DE MODIFICATION ET DE DEGRADATION DES PECTINES Mélanie L’enfant,1,2 Corinne Pau-­‐Roblot,1 Gwladys Pourceau,2 José Kovensky,2 Anne Wadouachi,2 Jérôme Pelloux1 1 2
Unité de Biologie des Plantes et Innovations EA3900 ; Laboratoire de Glycochimie des Antimicrobiens et des Agroressources FRE CNRS 3517, Université de Picardie Jules Verne, 10 rue Baudelocque 80039 Amiens, France Les pectines sont un des composants majeurs de la paroi cellulaire végétale et constituent une biomasse valorisable. La mise en place de stratégies de valorisation optimales de la biomasse nécessite une meilleure connaissance de la structure des pectines. Les homogalacturonanes (HG), qui constituent 65% de ces pectines, sont constitués d’un enchaînement linéaire d’acides α-­‐(1,4) galacturoniques qui peuvent être méthylestérifiés en C6 ou acétylés en C2 ou C3. Le degré de méthylestérification (DM) est contrôlé au sein de la plante par des enzymes spécifiques, les pectine méthylestérases (PME, EC 3.1.1.11). Ces modifications ont des conséquences importantes sur les propriétés chimiques et rhéologiques de la paroi affectant la qualité de produit dérivés de la biomasse [1] et la sensibilité des HG vis-­‐à-­‐vis d’enzymes phytopathogènes de dégradation de type polygalacturonases (PG, EC 3.2.1.15) pouvant conduire à la production d’oligogalacturonanes (OGAs) [2]. Les spécificités de substrats et les modes d’actions de ces enzymes sont encore largement méconnus chez les plantes, ce qui constitue un important verrou. Par ailleurs des bactéries et champignons (Erwinia, Botrytis…), connus pour être des phytopathogènes majeurs de plantes de grande culture (pomme de terre, lin…), possèdent ces enzymes (PME, PG), qui sont des déterminants importants de leur pathogénicité [3]. Afin de faire émerger de nouvelles applications potentielles de ces polymères/oligomères (médecine, traitement préventif des cultures contre les pathogènes) une meilleure connaissance des relations entre leur structure, modulée via l’action d’enzymes spécifiques, et leurs propriétés est nécessaire. Les objectifs du projet sont de produire des PME/PG de plante (Arabidopsis) et de phytopathogènes (Botrytis) afin d’évaluer par la suite leurs activités biologiques et leurs modes d’actions ; de produire et modifier chimiquement des substrats pectiques spécifiques et de créer des analogues de substrat pouvant servir d’inhibiteurs avec une spécificité particulière. [1] Wolf S., Mouille G., Pelloux J. (2009). Molecular Plant, 2: 851-­‐860. [2] Osorio S., Castillejo C., Quesada M.A., Medina-­‐Escobar N., Brownsey G.J., Suau R., Heredia A., Botella M.A., Valpuesta V. (2008). Plant Journal, 54: 43-­‐55. [3] Valette-­‐Collet O., Cimerman A., Reignault P., Levis C., Boccara M. (2003). Molecular Plant Microbe Interactions, 16: 360-­‐367. P021 Biosynthèse d’un exopolysaccharide d’origine marine : vers la production recombinante pour développer les applications biotechnologiques
Lou Lebellenger,1 Jacqueline Ratiskol,1 Agata Zykwinska,1 Corinne Sinquin,1 Sylvia Colliec-­‐Jouault,1 Marguerite Dols-­‐Lafargue,2 Christine Delbarre-­‐Ladrat1 1 3
Ifremer, Laboratoire EM B (Ecosystèmes Microbiens et Molécules Marines pour les Biotechnologies), Rue de l’île d’Yeu BP21105, 44311 Nantes Cedex 3 2 Université de Bordeaux, ISVV 210 chemin de Leysotte, 33882 Villenave d’Ornon La bactérie marine Vibrio diabolicus synthétise un exopolysaccharide (EPS HE800) aux propriétés biologiques pertinentes pour des applications en thérapeutique humaine. Son unité répétitive tétrasaccharidique [1] a une structure proche de celle de l’acide hyaluronique et des héparines, glycosaminoglycanes utilisés dans le domaine de la santé humaine. Les propriétés biologiques de l’EPS HE800 reposent sur ses caractéristiques structurales ; sa biosynthèse doit donc être connue et maîtrisée pour le développement de ses applications biotechnologiques. Le locus génétique de biosynthèse de l’EPS HE800 a été identifié puis cloné chez Escherichia coli, un organisme se prêtant mieux à l’ingénierie génétique. Les études actuelles ont pour objectif d’identifier et d’optimiser les voies métaboliques conduisant aux sucres précurseurs nécessaires à la biosynthèse du polysaccharide. L’approche physiologique consiste à étudier la complémentation des milieux de culture par un substrat carboné efficace. L’identification des enzymes de biosynthèse et leur quantification seront réalisées afin d’établir les modifications génétiques qui seraient nécessaires. La production recombinante de l’EPS HE800 optimisée permettra de disposer d’un formidable outil pour la production de molécules dont la structure sera modifiée pour améliorer les activités biologiques (masse moléculaire, fonctionnalisation). [3-­‐β-­‐D-­‐GlcpNAc-­‐(1→4)-­‐β-­‐D-­‐GlcpA-­‐(1→4)-­‐β-­‐D-­‐GlcpA-­‐(1→4)-­‐α-­‐D-­‐GalpNAc-­‐(1→] [1]
Structure de l’unité répetitive de l’EPS HE800 produit par Vibrio diabolicus [1] Rougeaux H, Kervarec N, Pichon R, Guezennec J: Structure of the exopolysaccharide of Vibrio diabolicus isolated from a deep-­‐sea hydrothermal vent. Carbohydrate Research 1999, 322:40-­‐45.
P022 Données préliminaires sur la structure fine de polysaccharides de Phaeodactylum tricornutum Tinaïg Le Costaouëc, Laurine Buon, Claire Boisset,1 Carlos Unamunzaga,2 William Helbert1 1
1 2 1
CERMAV, UPR-­‐CNRS 5301, 601 rue de la Chimie, BP53, 38041 Grenoble Cedex 9, France Fitoplancton Marino, S.L., Dársena Comercial s/n (Muelle Pesquero), 11500 El Puerto de Santa María , Spain Ces dernières années, les microalgues ont fait l’objet d’un intérêt croissant en particulier dans le domaine des biocarburants. En dépit de leur fort potentiel, les microalgues demeurent encore peu utilisées dans les produits de haute valeur ajoutée telles que produits de santé et cosmétique. Sur 30.000 espèces indigènes de microalgues, seul un petit nombre a été analysé et très peu sont actuellement utilisées. Les polysaccharides font partie des molécules constitutives des microalgues qui pourraient trouver des applications dans ces domaines à forte valeur ajoutée. Cependant, les polysaccharides de microalgues sont encore peu connus, et particulièrement leur structure fine. Dans le cadre du projet européen IAPP AlgaeCom, trois souches de microalgues ont été sélectionnées. Parmi ces microalgues, Phaeodactylum tricornutum est une diatomé qui présente deux types de polysaccharides majoritaires: un β-­‐glucane de réserve et un glucuronomannan sulfaté extrait à partir de la paroi [1, 2]. Seules des données partielles étant disponibles sur leur structure, nous avons entrepris une analyse plus fine afin de compléter la structure. Nous présentons ici l’extraction de ces polysaccharides à partir de Phaeodactylum tricornutum et les données préliminaires concernant l’élucidation de leur structure. [1] Ford, C.W. & Percival, E. 1965a. The carbohydrate of Phaeodactylum tricornutum. Part I. preliminary examination of the organism, and characterization of low molecular weight material and of a glucan. J. Chem. Soc. 7035-­‐41. [2] Ford, C.W. & Percival, E. 1965a. The carbohydrate of Phaeodactylum tricornutum. Part II. A sulfated glucuronomannan. J. Chem. Soc. 7042-­‐6. P023 Synthesis of oligosaccharides chemically defined related to the lipopolysaccharide of Shigella flexneri 1b Yann Le Guen,1,2,3 Jason Hargreaves,1,2# Laurence A. Mulard1,2 1
Institut Pasteur, Unité de Chimie des Biomolécules, 25-­‐28 rue du Dr Roux 75015 Paris, France, CNRS UMR 3523, Institut Pasteur, 75015 Paris, France, 3
Université Paris Descartes Sorbonne Paris Cité, Paris, France #
Present address: University of Calgary, Calgary, AB T2N 1N4, Canada 2
Up to fifteen percent of all diarrhoeal episodes worldwide can be attributed to an infection with Gram-­‐negative bacteria known as Shigella. Shigella flexneri is the predominant species in developing countries; causing disease especially in children under five.1 Preventing shigellosis by means of vaccination is a goal yet unreached. Toward this aim, the strategy pursued in the laboratory consists in conceiving synthetic oligosaccharide-­‐based immunogens providing broad serotype protection.2 Herein, focus is on S. flexneri serotype 1b. The O-­‐antigen (O-­‐Ag) part of the lipopolysaccharide of which is defined by a branched pentasaccharide [AcABAcC(E)D] O-­‐acetylated at two positions in a non-­‐
stoichiometric manner.3 Attempts to synthesize fragments of the S. flexneri 1b O-­‐antigen highlighted major difficulties related to the C(E)D trisaccharide moiety, whereby residue D is diglycosylated at O-­‐3 and O-­‐4. This communication describes the successful strategy that we developed to synthesize either the tri-­‐, tetra-­‐ and pentasaccharides C(E)D, BC(E)D and ABC(E)D, O-­‐acetylated or not at position 2C. All glycosylation reactions use the imidate chemistry. The selection of an appropriate set of orthogonal protecting groups was key to success, while the final deprotection step was optimized to prevent any important acetate loss. [1] Kotloff, K. L. et al., Lancet 2013, 382, 209-­‐222. [2] Phalipon, A. et al., J Immunol 2009, 182, 2241-­‐2247. [3] Perepelov, A. V. et al., Carbohydr Res 2009, 344, 687-­‐692. P024 Raman microscopy applied to “click-­‐free” in cellulo imaging of alkyne-­‐tagged carbohydrates Cedric Lion,1* Pierre-­‐André Gilormini,1 Silvere André,2 Myriam Moreau,2 Ludovic Duponchel,2 Dorothée Vicogne,1 François Foulquier,1 Yann Guérardel,1 Christophe Biot1 1
Université Lille 1 Sciences et Technologies, Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, UMR CNRS 8576, IFR 147, 59650 Villeneuve d’Ascq Cedex, France 2
Université Lille 1 Sciences et Technologies, Raman and Infrared Spectroscopy Laboratory (LASIR) -­‐ UMR CNRS 8516, 59650, Villeneuve d'Ascq Cedex, France The introduction of a fluorescent tag via Copper-­‐catalyzed [3+2] Huysgen cycloaddition is generally considered as a promising tool for the detection of molecules in cellulo.[1] However, the toxicity of the necessary copper catalyst and the intrinsic physico-­‐chemical properties of the fluorophores are a strong hindrance for this methodology, which is not applicable to real-­‐time imaging of live cells. As an alternative, vibrational modes of non-­‐endogenous chemical functional groups may provide promising non-­‐destructive approaches for monitoring and localizing chemical entities in vitro and in vivo. Upon laser excitation, the inelastic Raman scattering of a monochromatic light source can indeed be used as a tool for the imaging of specific biomolecule distributions, thus eliminating the need for click chemistry. The alkyne moiety, scarcely found in nature, shows a distinct Raman scattering signal in a silent region of the cellular spectrum (2000-­‐2500 cm-­‐1). This elongation band of alkynes has recently been used to detect nucleic acid and lipid derivatives.[2] Aiming to transfer this recently developed methodology to the study of glycoconjugates, we synthesized a series of alkyne-­‐tagged monosaccharides and analyzed them by spontaneous Raman spectroscopy, both in the solid-­‐state and in solution. We then monitored their incorporation in fixed HeLa cells as a methodological proof-­‐
of-­‐concept for carbohydrates. At this stage, selecting the adequate Raman technique is necessary, the challenge being that of tagged molecules concentration versus low detection threshold of non-­‐
coherent Raman microscopy. Coherent Antistokes Raman Spectroscopy (CARS) may then provide a much more sensitive alternative to spontaneous Raman in the scope of alkyne-­‐tagged carbohydrates imaging. [1] Kolb, H. C.; Finn, M. G.; Sharpless, K. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2001, 40, 2004. [2] (a) Yamakoshi, H.; Dodo, K.; Okada, M.; Ando, J.; Palonpon, A.; Fujita, K.; Kawata, S.; Sodeoka, M. J. Am. Chem. Soc.2011, 133, 6102. (b) Yamakoshi, H. ; Dodo, K. ; Palonpon, A. ; Ando, J. ; Fujita, K. ; Kawata, S. ; Sodeoka M. J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 20681−2068. (c) Wei, L.; Hu, F.; Shen, Y.; Chen, Z.; Yu, Y.; Lin, C.; Wang, M.C. Nat. Methods 2014, in press. P025 Alkylation anomérique dans l’eau : Préparation simple et efficace d’allyl-­‐β -­‐D-­‐osides Wenqing Liu, Maryline Mace, Pauline Fornarelli, Aurélien Alix, David Bonnaffé Groupe Glycosaminoglycanes et diversité Moléculaire, Equipe MS&MT, UMR 8182 (CNRS-­‐UPS), LabEx LERMIT, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay Cedex, France Le groupement allyle est un des motifs fonctionnels les plus utilisés pour modifier la position anomérique de sucres principalement pour deux raisons : (1) il peut être retiré de façon orthogonale par l’utilisation de divers réactifs à tout moment d’une synthèse d’oligosaccharides,[1] (2) il est facilement dérivatisable pour la création de néoglycoconjugués biologiquement actifs,[2] un des centres d’intérêt de notre laboratoire.[3,4] Afin de raccourcir les voies de synthèse des parties oligosaccharidiques de ce type de composés, nous avons envisagé une préparation directe d’allyl-­‐β-­‐D-­‐osides à partir de sucres nus. Généralement, la préparation de telles briques saccharidiques nécessite de 3 à 4 étapes de synthèse ainsi que l’utilisation de sels métalliques en fortes quantités. Dans un souci de respect de l’environnement et de réduction des coûts de synthèse, nous nous sommes intéressés à la préparation de ces motifs par O-­‐alkylation anomérique dans l’eau, une méthode simple mais sous-­‐utilisée pour préparer rapidement des glycosides simples.[5,6] Ainsi, nous avons pu développer des conditions réactionnelles performantes de O-­‐alkylation anomérique chimiosélective pour la préparation d’allyl-­‐β-­‐D-­‐osides sur une échelle d’une dizaine de grammes, en une seule étape, et avec des rendements isolés allant de 47 à 62 %. R3 OH
O
R2
HO
OH
NaOH
OH
O
HO
Br
O
R1
OH
H2O, ta
R3 OH
O
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HO
OH
OH
O
HO
O
R1
O
[1] Stick R. V., Williams Spencer in Carbohydrates : The Essential Molecules of Life, Elsevier, Amsterdam, 2009, pp. 35-­‐74. [2] Toyokuni T., Singhal A. K. Chem. Soc. Rev. 1995, 24, 231-­‐242. [3] Lubineau A., Gavard O., Lortat-­‐Jacob H., Sarrazin S., Bonnaffé D. Chem. Eur. J. 2004, 10, 4265-­‐4282. [4] Baleux F., Loureiro-­‐Morais L., Hersant Y., Clayette P., Arenzana-­‐Seisdedos F., Bonnaffé D., Lortat-­‐Jacob H. Nat. Chem. Biol. 2009, 5 (10), 743-­‐748. [5] Schmidt R. R. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986, 25, 215-­‐235. [6] Lubineau A., Escher S., Alais J., Bonnaffé D. Terahedron Lett. 1997, 38, 4087-­‐4090. P026 Synthesis of carbadisaccharides for N-­‐glycan processing mechanistic study and as novel inhibitors of endo-­‐α-­‐mannosidase Dan Lu,1 Gideon J. Davies,2 Yongmin Zhang,1 Matthieu Sollogoub1* 1
Sorbonne Universités, UPMC Univ Paris 06, Institut Parisien de Chimie Moléculaire, CNRS UMR 8232, équipe GOBS, 4 Place Jussieu, 75005 Paris 2
Department of Chemistry, University of York, Heslington, York YO10 5DD, United Kingdom N-­‐linked glycans decorations that exist on the majority of eukaryotic proteins play important roles in processes such as protein folding, targeting, antigenicity, and lectin interactions [1]. Aberrant N-­‐
glycan composition is associated with various diseases, including viral infection and cancer, which is the result of either incorrect or incomplete processing. Endo-­‐α-­‐mannosidase hydrolyzes the α-­‐1,2-­‐
mannosidic bond between the glucose-­‐substituted mannose and the rest of the N-­‐glycan, providing a glucosidase I and II independent pathway for the maturation of N-­‐glycan [2]. However, its catalytic mechanism is still unclear as the classical two-­‐step double displacement was overthrown. Recently, another putative mechanism was proposed: neighboring group participation via a 1,2-­‐anhydro sugar intermediate [3], and the aim of the present study is to confirm this new hypothesis (Fig.1). Since the intermediate is unstable, we designed several carbadisaccharides (Fig.1) to support the existence of a 1,2-­‐anhydro sugar intermediate for glycosidase-­‐catalyzed hydrolysis. In addition, they were also designed as novel endo-­‐α-­‐mannosidase inhibitors for the development of therapeutic agents. Fig.1. Putative catalytic mechanism and designed carbadisaccharides. [1] M. Molinari. Nat. Chem. Biol. 2007, 3, 313-­‐320. [2] K. Dairaku, R. G. Spiro. Glycobiology 1997, 7, 579-­‐586. [3] A. J. Thompson, R. J. Williams, Z. Hakki, D. S. Alonzi, T. Wennekes, T. M. Gloster, K. Songsrirote, J. E. Thomas-­‐
Oates, T. M. Wrodnigg, J. Spreitz, A. E. Stütz, T. D. Butters, S. J. Williams, G. J. Davies. PNAS 2012, 109, 781-­‐786. P027 Towards the Simplification of a New Type of HIV Entry Inhibitor Using Biosourced Maltotriose Building Blocks Yunyu Lu, Zhaoyu Hu, Christine Le Narvor, David Bonnaffé Groupe Glycosaminoglycanes et diversité Moléculaire, Equipe MS&MT, UMR 8182 (CNRS-­‐UPS), LabEx LERMIT, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay Cedex, France A previous work showed that, mCD4-­‐HS12, a synthetic glycoconjugate, in which a polyanionic HS dodecasaccharide (HS12) is covalently bound to a peptide mimicking the CD4 receptor (mCD4) was able to fully block HIV-­‐gp120 and displayed high activities against HIV virus.[1] However, the synthesis of the HS12 moiety is complex (around 50 steps). To facilitate further structure-­‐activity relationship studies, our colleagues in Institut Pasteur (Paris) prepared mCD4-­‐P3YSO3 in which a sulfated tridecapeptide replaced the HS12 moiety. This new compound displayed even higher and broader anti-­‐HIV activities, revealing the possibility to replace the HS12 moiety by other polyanions.[2] In this regard, we have targeted the synthesis of a library of sulfated oligomaltosides from biosourced precursors 1. To this goal, we first synthesized an oligomerizable maltotrioside building block 2 in nine steps with 38% global yield from maltotriose. Then, we derived trisaccharide building block 2 into glycosyl acceptor and donors allowing oligomerization to hexa and nonasaccharides 3a and 3b with a full α−stereoselectivity and high yield. [1] F. Baleux, L. Loureiro-­‐Morais, Y. Hersant, P. Clayette, F. Arenzana-­‐Seisdedos, D. Bonnaffé, H. Lortat-­‐Jacob, Nat. Chem. Biol., 2009, 5, 743-­‐748. [2] B. Janine Connell, F. Baleux, Y. M. Coic, P. Clayette, D. Bonnaffé, H. Lortat-­‐Jacob, Chem. Biol., 2012, 19, 131-­‐
139. P028 Efficient metal free click chemistry for the synthesis of sweet amphiphilic block-­‐
copolymers Antoine PETRELLI, Sébastien FORT, Sami HALILA Centre de Recherche sur les Macromolécules Végétales (CERMAV-­‐CNRS), 601 Avenue de la chimie, 38400 St Martin D’hères Block copolymers (BCPs) have gained a particular attention in the last decade due to their ability to self-­‐assemble into various nano-­‐objects. CBO (Chemistry and Biotechnology of Oligosaccharides) and PCG (Physico-­‐Chemistry of Glycopolymers) teams work in collaboration to achieve the preparation of amphiphilic oligosaccharide-­‐based BCPs1. In solution, these BCPs form nanoparticles2 while in bulk state, nano-­‐organized thin films are achieved, with respective applications in drug vectorization3 and microelectronics4. To obtain oligosaccharide-­‐based BCPs, the grafting onto5 click chemistry approach was privileged owing to its chemoselectivity, high yield and solvent tolerance. The Huisgen Cu(I) azide-­‐alkyne cycloaddition6 is the most popular reaction and was widely used in our previous synthesis1,4. However, concerns about the cytotoxicity of copper7 and its high conductivity, could limits biomedical and microelectronics applications, respectively. This leads us to investigate new versatile methods to synthesize oligosaccharide-­‐based BCPs using metal-­‐free click chemistry. This communication will describe the straightforward preparation of clickable bio-­‐sourced oligosaccharides which will be coupled onto synthetic blocks to give amphiphilic BCPs. Followed by preliminaries physico-­‐chemical studies on the self-­‐assembly properties in aqueous solution of the resulting copolymer. [1] (a) Aissou, K. et al. Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids 2011, 27 (7), 4098-­‐103; (b) de Medeiros Modolon, S. et al., S. Biomacromolecules 2012, 13 (4), 1129-­‐35. [2] Letchford, K. et al., European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics 2007, 65 (3), 259-­‐269 [3] (a) Adair, J. et al., ACS nano 2010, 4 (9), 4967-­‐70; (b) Schafer, V.et Al, H., Pharmaceutical research 1992, 9 (4), 541-­‐6. [4] Cushen, J. et al., ACS nano 2012, 6 (4), 3424-­‐33. [5] Schatz, C. et al., Macromolecular rapid communications 2010, 31 (19), 1664-­‐1684. [6] Rostovtsev, V. V. et al., Angew Chem Int Ed Engl 2002, 41 (14), 2596-­‐9. [7] (a) Cortizo, M. C. et Al., Biological trace element research 2004, 102 (1-­‐3), 129-­‐41; (b) Luza, S. C., et al.,The American journal of clinical nutrition 1996, 63 (5), 812S-­‐20S. P029 Fractionnement Efficace de paille de blé assisté par Liquides Ioniques et Xylanases (FELIX) Mickael Herbaut,1 Manon Baralle,2,3 Thomas Auxenfans,1 Eric Husson,1 Harivony Rakotoarivonina,2,3 Caroline Rémond,2,3 Catherine Sarazin1 1 Unité de Génie Enzymatique et Cellulaire, FRE 3580 CNRS – UPJV, 33 rue Saint-­‐Leu, 80039 Amiens, France Université de Reims Champagne-­‐Ardenne, UMR614 Fractionnement des AgroRessources et Environnement, F-­‐
51100 Reims, France, 3
INRA, UMR614 Fractionnement des AgroRessources et Environnement, F-­‐51100 Reims, France 2
La paille de blé, co-­‐produit agricole lignocellulosique abondant représente une biomasse de choix pour les bioraffineries visant la valorisation de la plante entière en molécules plate-­‐formes, bioénergie et matériaux partiellement bio-­‐sourcés. La cellulose et les hémicelluloses (xylanes) de la paille de blé peuvent notamment être hydrolysées en sucres fermentescibles (éthanol de 2ème génération, acide succinique, …) ou transformables par voie chimique (dérivés de furfural, xylitol, …). Préalablement au fractionnement enzymatique de la biomasse lignocellulosique, une étape de prétraitement physico-­‐
chimique est nécessaire pour déconstruire la matrice lignocellulosique, fractionner et améliorer l’accessibilité des polysaccharides aux enzymes. Divers prétraitements sont possibles tels que la cuisson acide ou alcaline, l’explosion à la vapeur.1 L’objectif du projet Felix, financé par la SFR Condorcet, est de proposer des stratégies alternatives de prétraitement de la paille de blé dans un contexte de bioraffinerie. Une étape de prétraitement innovante doit être peu polluante, peu énergivore, éco-­‐compatible et idéalement conduire à un fractionnement préservant l’intégrité des constituants tout en limitant la production de molécules indésirables. Dans ce contexte, deux prétraitements sont ciblés : 1) prétraitement avec des liquides ioniques, solvants non-­‐conventionnels de faible toxicité, recyclables, peu volatiles et dont certains sont connus pour solubiliser efficacement la lignocellulose;2,3 2) prétraitement avec des xylanases, biocatalyseurs hydrolysant spécifiquement les xylanes.4 L’originalité de notre stratégie est de combiner des prétraitements avec liquides ioniques et xylanases. Nous présenterons les résultats obtenus en terme d’efficacité des prétraitements comparativement à la paille non prétraitée par : 1) analyse de la composition des fractions, 2) caractérisation structurale et morphologique des substrats, 3) suivi de la saccharification enzymatique de la fraction cellulosique. [1] Mosier N, Wyman C, Dale B, Elander R, Lee YY, Holtzapple M, et al. Features of promising technologies for pretreatment of lignocellulosic biomass. Bioresource Technology. 2005;96:673-­‐86. [2] Maki-­‐Arvela P, Anugwom I, Virtanen P, Sjoholm R, Mikkola JP. Dissolution of lignocellulosic materials and its constituents using ionic liquids-­‐A review. Ind Crop Prod. 2010;32:175-­‐201. [3] Auxenfans T, Buchoux S, Husson E, Sarazin C. Efficient enzymatic saccharification of Miscanthus: Energy-­‐
saving by combining dilute acid and ionic liquid pretreatments. Biomass and Bioenergy. 2014;62:82-­‐92. [4] Rémond C, Aubry N, Crônier D, Noël S, Martel F, Roge B, et al. Combination of ammonia and xylanase pretreatments: Impact on enzymatic xylan and cellulose recovery from wheat straw. Bioresource Technology. 2010;101:6712-­‐7. P030 Glycoclusters sialylés comme vaccins anticancer Emeline Richard,1 Olivier Renaudet,2 Sebastien Fort,1 Bernard Priem1 1 2 CERMAV, UPR-­‐CNRS 5301, 601 rue de la Chmimie, BP53, 38041 Grenoble Cedex 9, France DCM, UMR-­‐CNRS 5250, 570 rue de la Chmimie, BP53, 38041 Grenoble Cedex 9, France Une approche thérapeutique possible contre les cancers consiste à stimuler le système immunitaire avec des antigènes spécifiquement rencontrés dans les tissus tumoraux afin de déclencher un processus cytolytique des tissus malades. La glycosylation de surface des tissus peut être modifiée dans certaines formes de cancer et les motifs sialylés sont particulièrement associés à la tumorisation [1] ce qui en fait d’excellentes cibles des vaccins anti-­‐cancer.
L’équipe I2BM du DCM a développé des vaccins synthétiques anti-­‐tumoraux à partir d'une plate-­‐
forme cyclopeptidique, permettant de conjuguer des sucres marqueurs tumoraux sur la face supérieure, des peptides immunostimulants sur la face inférieure et ainsi déclencher une réponse immunitaire contre ces marqueurs osidiques donc les tissus malades [2]. L’enjeu de la thèse est de synthétiser les marqueurs osidiques sialylés spécifiques des tumeurs. Pour cela, l’équipe CBO du CERMAV a développé la technologie de l’usine cellulaire qui consiste à produire des oligosaccharides d’intérêt chez la bactérie à partir d’un précurseur exogène en lui faisant exprimer les glycosyltransférases d’intérêt (Schéma A) [3]. L’avantage de cette technologie est qu’elle permet l’incorporation de groupements chimiques sur l’accepteur, donc sur les oligosaccharides finaux, nécessaires au couplage sur le support peptidique (Schéma B). Des oligosaccharides sialylés seront choisis parmi ceux dont la synthèse est maitrisée, mais aussi ceux dont la synthèse ne l’est pas encore (PSA, N-­‐glycolyl-­‐GM3, sialylTn ou 2,6-­‐sialylTF). [1] Harduin-­‐Lepers & al. Sialyltransferases functions in cancers. Frontiers in Bioscience (2012) E4 :499-­‐515. [2] Renaudet O. &l. Towards a self-­‐adjuvanting multivalent B and T cell epitope containing synthetic glycolipopeptide cancer vaccine. ChemMedChem. (2008) 5:737-­‐41. [3] Samain E. & Priem B. Method for producing oligopolysaccharides WO2001/004341, 2000. Un seul schéma par abstract (dessins Chemdraw en TIFF ou pdf, images en jpg ou png) P031 Efficient access to bis C,C-­‐glycosides and anomeric γ-­‐glycoamino acids. Some example of oligomers synthesis. Mylène Richard, Anne-­‐Sophie Felten, Françoise Chrétien, Nadia Pellegrini-­‐Moïse, Yves Chapleur Université de Lorraine-­‐CNRS, UMR 7565 SRSMC, F-­‐54506, Nancy, France mylene.richard@univ-­‐lorraine.fr Mimics of O-­‐glycosides, C-­‐glycosides have been largely studied due to their stability toward hydrolysis. Bis C,C-­‐glycosides are compounds of interest by providing new templates for the elaboration of complex carbohydrates, but they received less attention probably because their synthesis is long and tedious. The formation of carbon-­‐carbon bond at the anomeric centre of exo-­‐
glycals could provide an efficient route to these compounds. Recently, we showed that the 1,4 addition of nitromethane anion is easily achieved on activated exo-­‐
glycals and afforded nitro esters. [1] The synthetic utility of this protocol will be illustrated by the subsequent chemical manipulation of the nitro ester derivatives which opens a new way to γ-­‐
glycoamino acid building blocks. Peptidic oligomers that contain γ-­‐amino acid residues have become popular in foldamers research.[2] In this context, a first generation of oligomers with γ-­‐glycoamino acid was developed and their secondary structures are under study.[3] [1] Nadia Pellegrini-­‐Moïse, Mylène Richard, and Yves Chapleur, Exo-­‐glycals as useful tools for anomeric functionalization, Carbohydrate Chemistry, 2014, in press. [2] Gellman, S. et al., J. Org. Chem. 2013, 78, 12351. [3] Richard M. PhD thesis, unpublished results. P032 Etude de l’expression et de l’activité des 6-­‐O-­‐endosulfatases en condition inflammatoire Anne-­‐Sophie Sikora, Agnès Denys et Fabrice Allain Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle, UMR 8576 CNRS, IFR 147, Université des Sciences et Technologies de Lille, 59655 Villeneuve d'Ascq, France Après leur biosynthèse, les héparanes sulfates (HS) peuvent subir une dernière modification structurale catalysée par des 6-­‐O-­‐endosulfatases (Sulfs). Ces enzymes sont représentées par deux isoformes (Sulf-­‐1 et Sulf-­‐2) et agissent exclusivement dans des domaines HS fortement sulfatés [1]. En raison de cette activité restreinte, les Sulfs ne réduisent que de 4-­‐5 % le taux de sulfatation globale. Pourtant, cette faible modification induit une profonde altération des propriétés d’interaction avec de nombreux ligands, tels que des facteurs de croissance, morphogènes, chimiokines et protéines de la matrice extracellulaire [2]. Les Sulfs suscitent donc un intérêt grandissant, car elles pourraient intervenir dans la régulation de nombreux processus physiopathologiques. Afin d’étudier les mécanismes de régulation des Sulfs en condition inflammatoire, nous avons utilisé comme modèle cellulaire les fibroblastes MRC-­‐5. Des analyses par RT-­‐
qPCR ont montré que cette lignée exprime majoritairement Sulf-­‐1 et que son expression est augmentée en réponse à une cytokine pro-­‐inflammatoire, le TNF-­‐α. L’utilisation d’inhibiteurs de signalisation a montré que la transcription du gène de Sulf-­‐1 en réponse au TNF-­‐α est essentiellement liée à l’activation des voies NFκB et MAPK. L’identification et le clonage du promoteur putatif de Sulf-­‐1 dans un vecteur d’expression codant pour la luciférase nous a permis de confirmer l’implication de ces voies. Des expériences de délétion et de mutation des éléments cis-­‐régulateurs identifiés à l’aide du logiciel Génomatix sont en cours de réalisation, ce qui permettra de vérifier leur implication dans la régulation transcriptionnelle de l’enzyme. Les Sulfs pouvant être membranaires et sécrétées, nous avons également étudié la localisation de Sulf-­‐1 en réponse au TNF-­‐α. Des expériences de Slot Blot ont montré que la quantité d’enzyme augmente aussi bien au niveau membranaire que dans le surnageant des cellules en réponse à la cytokine. De plus, nous avons observé une augmentation de l’activité sulfatase dans le surnageant des cellules stimulées, ce qui suggère que Sulf1 pourrait avoir un rôle dans la régulation de la réponse inflammatoire. [1] Lamanna W.C., Baldwin. et al. (2006) Heparan sulfate 6-­‐O-­‐endosulfatases: discrete in vivo activities and functional co-­‐operativity, Biochem. J. 400, 63-­‐7. [2] Uchimura K., Morimoto-­‐Tomita. et al. (2006) HSulf-­‐2, an extracellular endoglucosamine-­‐6-­‐sulfatase, selectively mobilizes heparin-­‐bound growth factors and chemokines: effects on VEGF, FGF-­‐1, and SDF-­‐1, BMC Biochemistry. 7, 1-­‐
13. P033 Influence de la longueur de la chaîne alkyle de 5-­‐S-­‐Alkyl-­‐5-­‐thiopentonolactones et 1-­‐S-­‐
alkyl-­‐1-­‐thiopentitols sur le mésomorphisme Imane Stasik,1,2 Sébastien Gottis,1,2 Céline Falentin-­‐Daudré1,2, Claire Meyer3 1
Laboratoire de Glycochimie des Antimicrobiens et des Agro-­‐ressources (LG2A), CNRS FRE 3517, 33 rue Saint-­‐
Leu, 80039 Amiens, France 2
Institut de Chimie de Picardie FR 3085, 33 rue Saint-­‐Leu, 80039 Amiens, France 3 Laboratoire de Physique des Systèmes Complexes, EA 4663, 80039 Amiens, France Nous avons développé une synthèse directe et efficace de 5-­‐S-­‐alkyl-­‐5-­‐thiopentonolactones (D-­‐
ribono, D-­‐arabinono et D-­‐xylono-­‐1,4-­‐lactones ) ainsi que les dérivés itols correspondants avec une chaîne alkyle CnH2n+1 avec n=5-­‐12 (Figure 1).1 Tous les S-­‐alkylthiopentonolactones et les itols correspondants de formule générale Su-­‐SR (R=CnH2n+1, 5 ≤ n ≤ 12) forment des cristaux liquides lyotropes, lorsque les deux groupes hydroxyles ne sont pas dans le même plan. Le même constat est valable pour les cristaux liquides thermotropes qui ont des propriétés déjà observées pour les dérivés des pentoses et pentitols. En outre, la parité n affecte les températures de transition de phase thermotrope.2 Ces études de propriétés physicochimiques, nous ont également montré que les cristaux liquides subissaient un effet « zig-­‐zag » en fonction du nombre d'atomes de carbone de la chaîne alkyle. En effet, les propriétés mésophasiques des cristaux liquides sont en décalages de quelques degrésformant ainsi deux courbes d’évolution des températures. [1] Lalot, J.; Manier, G.; Stasik, I.; Demailly, G.; Beaupère, D. Carbohydr. Res., 335, 2001, 55. [2] Imane. Stasik, Sébastien Gottis, Céline Falentin-­‐Daudré, Claire Meyer, Carbohydr. Res. 2014, (Accepté). P034 Synthèse de 6-­‐désoxy-­‐α-­‐L-­‐talopyranosyl-­‐(1→3)-­‐β-­‐D-­‐glucopyranosides diversement acétylés et méthylés représentatifs de l’Ag-­‐O du LPS des bactéries du genre Burkholderia Marielle Tamigney Kenfack, Yves Blériot Yves, Charles Gauthier Université de Poitiers, Institut de Chimie IC2MP, CNRS-­‐UMR 7285, 4 rue Michel Brunet, 86073 Poitiers Le genre Burkholderia comprend plus de 62 espèces de bactéries à Gram négatif dont plusieurs sont hautement pathogènes chez l’homme. Parmi celles-­‐ci, B. pseudomallei (Bp) et B. mallei (Bm) sont classées comme agents potentiels du bioterrorisme. Bp et Bm expriment à leur surface un lipopolysaccharide (LPS) qui agit à la fois comme facteur de virulence et antigène protecteur. Ce LPS représente donc une cible de choix pour l’élaboration d’un vaccin. L’Ag-­‐O du LPS de Bp et Bm consiste en un hétéropolymère de structure [3→)-­‐6-­‐désoxy-­‐α-­‐L-­‐talopyranosyl-­‐(1→3)-­‐β-­‐D-­‐
glucopyranose-­‐(1→]. L’acétylation/méthylation non-­‐stœchiométrique de l’unité talose confère une spécificité aux différentes espèces exprimant ce LPS (Bp, Bm, B. thailandensis et B. oklahomensis).1 Nous avons développé une voie de synthèse permettant d’accéder aux sept disaccharides (A à G) diversement acétylés et méthylés présents au sein du LPS des bactéries du genre Burkholderia. De nouveaux 6-­‐désoxy-­‐L-­‐talose activés par les trichloroacétimidates ont été synthétisés en dix étapes à partir du L-­‐rhamnose. La glycosylation stéréosélective de ces derniers a été étudiée sous différentes conditions en présence d’un accepteur glucosylé porteur d’un bras espaceur 5-­‐azidopentyl en position anomérique. Les réactions de déprotection/méthylation/acétylation subséquentes ont permis de générer les disaccharides cibles dans d’excellents rendements. Les problèmes rencontrés en cours de synthèse suite à la migration des acétyles sur l’unité talose seront détaillés. [1] Heiss, C. ; Burtnick, M. N. ; Roberts, R. A. ; Black, I. ; Azadi, P. Carbohydr. Res. 2013, 381, 6-­‐11. [2] Tamigney Kenfack, M. ; Blériot, Y. ; Gauthier, C. (unpublished results). P035 Baylis-­‐Hillman reaction of HMF and derivatives in water and biobased solvents Jia-­‐Neng Tan, Mohammed Ahmar and Yves Queneau Institut de Chimie et de Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires, ICBMS, INSA Lyon, UMR 5246, CNRS, Université de Lyon, Villeurbanne. Carbohydrates are abundant and cheap carbon sources and show high chemical interest as feedstocks towards added-­‐value chemicals and functional products.1 Among identified platform molecules, HMF is a very attractive bio-­‐based chemical.2 The application of the Baylis-­‐Hillman to HMF has been only scarcely studied, though appearing as a nice atom-­‐economic strategy towards biobased functional chemicals, and possibly performed in aqueous medium.3 In keeping with our recent work on BH reactions of α-­‐D-­‐glucosyloxymethylfurfural (GMF),4 we have studied the use of various biobased solvents for the BH reaction of HMF, furfural and GMF. To this aim, the BH reaction of HMF with ethyl acrylate was explored in the following solvent systems: ethanol, isopropanol, isopropylideneglycerol, 2-­‐hydroxymethylfurane, 2-­‐hydroxymethyl-­‐
tetrahydrofurane, 2-­‐methyl tetrahydrofurane, ethyl lactate and diethyl succinate, and their mixtures with water. The reaction proved to be efficient in several of these systems. A beneficial effect of water was found in the case of HMF, whereas in the case of GMF, which possesses its own abundant OH functions, same yields were found with or without participation of water.5 In conclusion, we report a very straightforward route to highly functionalized biobased chemicals by BH reaction performed in biobased solvents. Scheme 1. Baylis-­‐Hillman reaction of HMF and derivatives in biobased solvent-­‐water mixture [1] (a) Rauter, A.P.; Vogel, P.; Queneau, Y. Carbohydrates in Sustainable Development I, Topics in Current Chemistry, vol. 294, Springer, Germany, 2010 ; (b) Rauter, A. P.; Vogel, P.; Queneau,Y. Carbohydrates in Sustainable Development II, Topics in Current Chemistry, vol. 295, Springer, Germany, 2010. [2] van Putten, R.-­‐J.; van der Waal, J.C.; de Jong, Ed.; Rasrendra, C.B.; Heeres, H.J.; de Vries, J.G ; Chem. Rev., 2013, 113, 1499-­‐1597. [3] Auge, J.; Lubin, N. ; Lubineau, A. ; Tetrahedron Lett., 1994, 35, 7947-­‐7948. [4] Tan, J.-­‐N.; Ahmar, M.; Queneau, Y ; RSC Adv., 2013, 3, 17649-­‐17653. [5] Tan, J.-­‐N.; Ahmar, M.; Queneau, Y ; to be submitted. P036 Self-­‐assembled combinatorial surfaces mimicking glycosaminoglycans biological properties: unexpected application to new electronic tongue devices Lu Tang,1 David Bonnaffé,1 Yanxia Hou-­‐Broutin,2 Maria Genua,2 Christine Le Narvor,1 Arnaud Buhot,2 Hugues Lortat-­‐Jacob,3 Thierry Livache2 1
Groupe Glycosaminoglycanes et diversité Moléculaire, Equipe MS&MT, ICMMO, UMR 8182 (CRNS-­‐UPS), LabEx LERMIT, Université Paris-­‐Sud, 91405 Orsay Cedex, France 2
CEA-­‐CNRS-­‐UJF-­‐Grenoble 1, Institut de Biologie Structurale, UMR 5075, Grenoble, France 3
INAC/CEA, SPrAM, UMR 5819, Grenoble, France
Heparan Sulphate (HS) is a linear and sulfated polysaccharide, displaying one of the highest information content amongst all biopolymers. Its biosynthesis, allows generating different epimerisation and sulfation patterns, with the presumed aim of promoting selective interactions with HS binding proteins (HSBPs). In order to elucidate the structural determinants allowing tight and specific binding of an HS fragment to an HSBP of therapeutic interest, total synthesis proved to be an invaluable tool.[1] However, HS fragment synthesis is notoriously difficult and the syntheses of mimetics brought interesting breakthrough for future therapeutics.[2] Going further, we reasoned that increased efficiency in such structure activity relationship studies could be gained if oligosaccharide synthesis was replaced by self assembly processes. We will show here that different 2D combinatorial surfaces, generated by the self-­‐assembly of different controlled mixtures of disaccharide building blocks, can distinguish different HSBPs. Interestingly, we found that such combinatorial 2D surfaces could be arranged to form a cross correlated receptor network and integrated as new detection system in new electronic tongue devices.[3] [1]. M. Petitou, C. A. A. van Boeckel, Angew. Chem., Int. Ed. 2004, 43, 3118-­‐3133. F. Baleux, L. Loureiro-­‐Morais, Y. Hersant, P. Clayette, F. Arenzana-­‐Seisdedos, D. Bonnaffé, H. Lortat-­‐Jacob. Nat. Chem. Biol. 2009, 5, 743-­‐748. D. Bonnaffé. C. R. Chimie 2011, 14, 29-­‐73. [2]. A. Lubineau, H. Lortat-­‐Jacob, O. Gavard, S. Sarrazin, D. Bonnaffé, Chem. Eur.J. 2004, 10, 4265-­‐4282. Connell, B. J.; Baleux, F.; Coïc, Y-­‐M.; Clayette, P.; Bonnaffé, D.; Lortat-­‐Jacob, H. Chem.Biol 2012, 19, 131-­‐139. [3]. Y. Hou, M. Genua, D. T. Batista, R. Calemczuk, A. Buhot, P. Fornarelli, J. Koubachi, D. Bonnaffé, E. Saesen, C. Laguri, H. Lortat-­‐Jacob, T. Livache, Angew. Chem.Int. Ed. 2012, 124, 10540-­‐10544. P037 Synthèse et évaluation biologique de chélateurs du Fe3+ dirigés vers Pseudomonas Aeruginosa Mohammed Benazza,*1 Marwa Taouai,1,2 Iman Hamzi,2 Rym Abidi,2 Catherine Demailly-­‐Mullie,1 Roman Sommer,3 Alexander Titz,3 François Yves Dupradeau,1 David Mathiron,4 David Lessur,1 Pascal Sonnet,1 Aloysius Siriwardena1 1 Laboratoire de Glycochimie, Antimicrobiens et des Agroressources (LG2A), 10 Rue Baudelocque 80039, Amiens Cédex, France, mohammed.benazza@u-­‐picardie.fr 2 Faculté des Sciences de Bizerte, Laboratoire d’Application de la Chimie aux Ressources et Substances Naturelles et à l’Environnement (LACReSNE) Unité «Interactions Moléculaires Spécifiques», Université de Carthage, Tunisie 3 Helmholtz Institute for Pharmaceutical Research Saarland, Campus, Geb. C2.3, Universität des Saarlandes, 66123 Saarbrücken, Germany 4 Plateforme analytique, UFR des Sciences, Bâtiment Serres-­‐Transfert, Rue Dallery -­‐ Passage du sourire d'Avril, 80039 AMIENS Cedex 1 Pseudomonas Aerugenosa (PA) est une bactérie virulente notamment chez les malades immunodéprimés (Malades atteints du SIDA, de la mucoviscidose …).1 Cette bactérie à gram négatif est caractérisée entre autre par deux points essentiels que nous avons retenu dans notre stratégie antibactérienne : le premier concerne sa dépendance du Fe3+ un nutriment indispensable à sa survie impliqué en particulier dans la formation des biofilms.2 Le Fe3+ existe en faible concentration dans la nature, pour se le procurer, les bactéries ont développé des chélateurs naturels du fer, des sidérophores permettant sa séquestration et son internalisation via des récepteurs spécifiques.3 Le second est la présence à la surface membranaire extérieure de lectines4 qui servent à la reconnaissance de récepteurs aussi bien des cellules hôtes pour la colonisation que de la même souche pour former des biofilms. Nous sommes par conséquent en présence de deux facteurs de virulences qui interviennent dans la formation des biofilms. S’attaquer à ces deux facteurs simultanément et d’une manière synergique est un chalenge thérapeutique. Dans le cadre de ce travail nous avons synthétisé une série inédite de chélateurs glycoconjugués dirigés vers PA pour valider cette stratégie. Leurs synthèses et les propriétés chélatrices seront détaillées et leurs effets sur des souches bactériennes seront décrits.5 [1] Aebi, C.; Bracher, R.; Liechti-­‐Gallati, S.; Tschappeler, H.; Rudeberg, A.; Kraemer, R. Eur J Pediatr. 1995, 154, S69-­‐73. [2] Banin, E.; Vasil, M.L.; Greenberg E. P. PNAS 2005, 102, 11076–11081. [3] Lamont, I.L.; Konings, A.F.; Reid, D.W. Biometals 2009, 22, 53-­‐60. [4] a. Gilboa-­‐Garber, N. Lectins of Pseudomonas aeruginosa: Properties, biological effects and applications. In Microbial Lectins and Agglutinins: Properties and Biological Activity, Mirelman, D. (ed), John Wiley & Sons, New York, 1986, pp. 255-­‐269; b. Mitchell, E.; Houles, C.; Sudakevitz, D.; Wimmerova, M.; Gautier, G.; Pérez, S.; Wu, A. M.; Gilboa-­‐Garber, N.; Imberty, A. Nature Struct. Biol. 2002, 918–921; c. Loris, R.; Tielker, D.; Jaeger, K. E.; Wyns, L. J. Mol. Biol. 2003, 331, 861-­‐870; d. Mitchell, E.P., Sabin, S., Šnajdrová, L., Budová, M., Perret, S., Gautier, C., Hofr, C., Gilboa-­‐Garber, N., Koca, J., Wimmerová, M. Imberty, A. Proteins: Struct. Funct. Bioinfo., 2005, 58, 735-­‐748 [5] Marwa Taouai, Thèse de l‘Université de Picardie Jules verne, soutenance octobre 2014; Marwa Taouai et coll. Travaux en cours de publication. P038 Targeting a unique S-­‐glucosyltransferase through carbohydrate-­‐based thioimidate N-­‐
oxides Stéphanie Marquès, Marie Schuler, Patrick Rollin, Pierre Lafite, Richard Daniellou, Arnaud Tatibouët ICOA -­‐ UMR 7311 -­‐ Université d’Orléans, BP 6759, 45067 Orléans, France Our research group has been involved in the study of sulfur-­‐containing plant secondary metabolites, namely the glucosinolates,1 the biosynthesis of which reveals a unique S-­‐glucosyltransferase able to build a C-­‐S bond onto the anomeric position. We have recently disclosed a unique transformation of a desulfoglucosinolate into an unprecedented cyclic thioimidate N-­‐oxide (TINO) via a spontaneous intramolecular Michael addition.2 Those observations prompted us to design general methods for the preparation of TINOs with a view to further exploring the potential of this rarely known functional group. 3 By merging the specific reactivity of thioimidate-­‐N-­‐oxide and its incorporation into carbohydrate rings, the exploration of the S-­‐glucosyltransferase is envisaged through the preparation of original inhibitors. We have chosen to work on carbohydrate templates to develop different approaches of synthesis where the key-­‐step of the TINO formation relies on the cyclisation of a suitably functionalised thiohydroximate precursor either through a halocyclisation reaction or through a Mitsunobu-­‐type cyclisation. These sequences have been explored on furanose and pyranose templates. We will report our preliminary enzymatic studies and the synthesis of pyranose and furanose-­‐based thioimidate N-­‐oxides along with results about the reactivity study of this unusual “thionitrone”.4 [1] J. W. Fahey, A. T. Zalcmann, P. Talalay, Phytochemistry 2001, 56, 5-­‐51. N. Agerbirk, C. E. Olsen, Phytochemistry 2012, 77, 16-­‐45. [2] R. Iori, J. Barillari, E. Gallienne, C. Bilardo, A. Tatibouët, P. Rollin, Tetrahedron Lett. 2008, 49, 292-­‐295. [3] R. M. Coates, S. J. Firsan, J. Org. Chem. 1986, 51, 5198-­‐5209. [4] a) J. Schleiss, D. Cerniauskaite, D. Gueyrard, R. Iori, P. Rollin, A. Tatibouët Synlett 2010, 725-­‐778; b) J. Schleiss, P. Rollin & A. Tatibouët Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 577-­‐580. P039 Synthesis of new iminosugar derivatives by photoinduced thiol-­‐ene coupling and evaluation of their glycosidase inhibitory properties Renaud Zelli, Pascal Dumy, Alberto Marra Institut des Biomolécules Max Mousseron (IBMM)-­‐ UMR 5247, “Glycochemistry and Molecular Recognition” team, 8 Rue de l’Ecole Normale, 34296 Montpellier, cedex 5, France Since the first isolation of the natural occurring nojirimycin by S. Inouye in the 60s, the interest in iminosugar chemistry never stopped growing because of their ability to inhibit glycosidases, enzymes involved in the carbohydrate metabolism.1 Nowadays, two iminosugars are on the drugs market, Miglitol, to treat type II diabetes, and Zavesca, to treat lysosomale storage disorders (Gaucher’s disease). Recently, imino-­‐disaccharides were synthesized as new glycosidases inhibitors in order to extend the mimicry of glycosidases substrates.2 We have prepared a library of new imino-­‐disaccharides taking advantage of the photoinduced radical thiol-­‐ene coupling (TEC), a metal-­‐free reaction widely used in the field of biomolecules,3,4 but never exploited for the synthesis of iminosugar derivatives. Starting from α-­‐ or β-­‐D-­‐glycosyl thiols as well as C-­‐glycosylpropyl thiols, a series of imino-­‐disaccharides have been obtained in very good isolated yields. The inhibition properties of these compounds towards various glycosidases have been evaluated. [1] Compain, P.; Martin, O. R., Iminosugars: from synthesis to therapeutic applications, Wiley, 2007. [2] Bini, D.; Forcella, M.; Cipolla, L.; Fusi, P.; Matassini, C.; Cardona, F. Eur. J. Org. Chem. 2011, 3995-­‐4000. [3] Dondoni, A.; Marra, A. Chem. Soc. Rev. 2012, 41, 573-­‐586. [4] Dondoni, A.; Marra, A., 2013, In Click chemistry in glycoscience: New developments and strategies, Wictzak, Z. J.; Bielski, R., Wiley, pp 45-­‐75. P040 Polysaccharides marins: vers de nouveaux biomatériaux fonctionnels Agata Zykwinska, Nathalie Chopin, Xavier Guillory, Alicia Grivaud, Jacqueline Ratiskol, Corinne Sinquin, Pierre Weiss, Claire Vinatier, Jérôme Guicheux, Jean Le Bideau, Sylvia Colliec-­‐Jouault 3
Ifremer, Laboratoire EM B, Rue de l’Ile d’Yeu, BP21105, 44311 Nantes Cedex3, [email protected] Les polysaccharides sulfatés jouent un rôle prépondérant dans les différents mécanismes de régulation et les processus cellulaires. Grâce notamment à leur interaction avec les facteurs de croissance, ces polysaccharides sulfatés peuvent moduler différentes activités biologiques. Ainsi, ces macromolécules bioactives présentent un grand potentiel "santé" et leur utilisation en tant que biomatériaux pour la médecine régénérative constitue une voie intéressante. Dans ce contexte, les exopolysaccharides produits par des bactéries marines non pathogènes de la souchothèque Ifremer se sont montrés capables de moduler les processus biologiques impliqués dans la réparation tissulaire après modification structurale par dépolymérisation et sulfatation [1]. En effet, la masse molaire et le degré de sulfatation s'avèrent être les paramètres déterminant l'activité biologique. De plus, l'incorporation d'exopolysaccharides marins au sein d’une matrice composée d'hydrogel injectable à base de cellulose silanisée (HPMC-­‐Si), utilisée pour l'ingénierie tissulaire ostéo-­‐
articulaire, a permis d'améliorer les propriétés mécaniques de la matrice [2]. Afin d'exploiter davantage le potentiel biologique des polysaccharides marins et, en particulier, pour élucider la relation entre la structure du polysaccharide (sa masse molaire, son degré de sulfatation) et sa fonction, de nouveaux biomatériaux hybrides (HPMC-­‐Si/polysaccharide marin) sont élaborés. Dans un premier temps, l'exopolysaccharide GY785 produit par la bactérie marine Alteromonas infernus a été dépolymérisé chimiquement. Les dérivés de différentes masses molaires ont ensuite été sulfatés en utilisant un nouveau procédé impliquant les liquides ioniques, classe de solvants en pleine expansion et naissante dans le domaine des matériaux. Par l’incorporation de dérivés polysaccharidiques au sein de l'hydrogel injectable, de nouvelles matrices hybrides seront obtenues et leur effet sur l’activité des cellules souches mésenchymateuses (leur multiplication, leur mobilité et leur différenciation) sera évalué. [1] Merceron C, Porton S, Vignes-­‐Colombeix C, Rederstorff E, Masson M, Lesoeur J, Sourice S, Sinquin C, Colliec-­‐Jouault S, Weiss P, Vinatier C, Guicheux J. Pharmacological modulation of human mesenchymal stem cell chondrogenesis by chemically over-­‐sulphated polysaccharide of marin origin: potential application to cartilage regenerative medicine. Stem Cells, 2012, 30, 471-­‐480. [2] Rederstorff E, Weiss P, Sourice S, Pilet P, Xie F, Sinquin S, Colliec-­‐Jouault S, Guicheux J, Laïb S. An in vitro study of two GAG-­‐like marine polysaccharides incorporated into injectable hydrogels for bone and cartilage tissues engineering. Acta Biomaterialia, 2011, 7, 2119-­‐2130.
GFG 2014 – 25ème journées du Groupe Français des Glycosciences – Paris – 12-­‐15 mai 2014