19 journÉe scientifique du groupe lyonnais des glyco...
TRANSCRIPT
19ÈME JOURNÉE SCIENTIFIQUE DU GROUPE LYONNAIS DES
GLYCO-SCIENCES
Jeudi 28 Septembre 2017
Amphithéâtre Émilie du Châtelet
Bibliothèque Marie Curie, INSA Domaine Scientifique de la Doua 31 avenue Jean Capelle Ouest
69622 Villeurbanne cedex
Pour tout renseignement, contacter :
Yves QUENEAU Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires
« Chimie Organique et Bioorganique » [email protected]
Xavier ROBERT Institut de Biologie et Chimie des Protéines
« Rétrovirus et Biochimie Structurale » [email protected]
http://glgs.univ-lyon1.fr
Université Claude Bernard Lyon 1 43, bd du 11 novembre 1918, 69 622 Villeurbanne cedex
INFORMATIONS PRATIQUES ~ PLAN Tramway : depuis la gare de La Part-Dieu ou Charpennes / Charles Hernu : - prendre le tramway ligne T1 direction « IUT Feyssine »,
- descendre à la station « INSA Einstein », - la bibliothèque Marie Curie (INSA) est visible depuis l’arrêt, - l’amphithéâtre Émilie du Châtelet se trouve au rez-de-chaussée.
PARTENAIRES DE LA JOURNÉE :
Centre National de la Recherche Scientifique
Université Claude Bernard Lyon 1
ÉCOLE DOCTORALE DE
CHIMIE DE LYON
PROGRAMME DE LA JOURNÉE
Hora
ires
Conf
éren
cier
sDu
rées
Titre
sAd
ress
es
9h15
-9h3
0
9h30
-10h
20La
uren
t DAV
ID40
'+10
'TI
SSU
E E
NG
INE
ER
ING
WIT
H C
HIT
OSA
N H
YDR
OG
EL B
IOR
EAC
TOR
SLa
bora
toire
Ingé
nier
ie d
es M
atér
iaux
Pol
ymèr
es (I
MP)
, Vill
eurb
anne
10h2
0-10
h40
Eugé
nie
LAIG
RE15
'+5'
GLY
CO
-CLU
STE
RS
AN
D -D
END
RIM
ERS
FO
R T
ARG
ETIN
G E
ND
OG
EN
EO
US
ANTI
BO
DIE
SDé
parte
men
t de
Chim
ie M
oléc
ulai
re, G
reno
ble
10h4
0-11
h00
Mim
ouna
MAD
AOUI
15'+
5'SY
NTH
ESI
S O
F G
LYC
OC
LUST
ER
-SID
ER
OP
HO
RE
CO
NJU
GAT
ES
TO
INC
RE
ASE
AN
TI-B
IOFI
LM A
CTI
VITY
AG
AIN
ST
PS
EU
DO
MO
NAS
AE
RU
GIN
OSA
Inst
itut d
es B
iom
oléc
ules
Max
Mou
sser
on, M
ontp
ellie
r
11h0
0-11
h20
11h2
0-12
h10
Sola
nge
MO
RERA
40'+
10'
LES
PR
OTÉ
INES
PÉ
RIP
LAS
MIQ
UES
(PB
P) D
U P
ATH
OG
ÈN
E A
. TU
ME
FAC
IEN
S IM
PLI
QU
ÉES
DAN
S L
A R
ELA
TIO
N H
ÔTE
-PAT
HO
GÈ
NE
: EX
EM
PLE
DE
LA
PB
P A
CC
A R
ESP
ON
SAB
LE D
E L
'IMP
OR
T D
'UN
E M
OLÉ
CU
LE
DE
VIR
ULE
NC
E E
T D
'UN
AN
TIB
IOTI
QU
E
Inst
itut d
e Bi
olog
ie In
tégr
ativ
e de
la C
ellu
le (I
2BC)
, Micr
obio
logi
e et
enz
ymol
ogie
st
ruct
ural
es, G
if-su
r-Yve
tte
12h1
0-12
h30
12h3
0-14
h00
14h0
0-14
h50
Boris
VAU
ZEIL
LES
40'+
10'
DÉT
EC
TER
LE
S P
ATH
OG
ÈN
ES
EN
LE
UR
RAN
T LE
UR
MÉ
TAB
OLI
SM
EIn
stitu
t de
Chim
ie M
oléc
ulai
re e
t des
Mat
éria
ux d
’Ors
ay, G
if su
r Yve
tte
14h5
0-15
h10
Chris
telle
GAT
EAU
15'+
5'D
ES
IGN
OF
INTR
AHEP
ATO
CYT
E C
OP
PER
(I) C
HEL
ATO
RS
AS
DR
UG
CAN
DID
ATES
FO
R W
ILSO
N D
ISE
ASE
SyM
MES
, Gre
nobl
e
15h1
0-15
h30
Mic
hele
FIO
RE15
'+5'
A B
IDE
NTA
TE A
LKYL
TH
IO-G
LYC
OS
IDE
WIT
H M
ICR
OM
OLA
R A
FFIN
ITY
TO W
HEA
T G
ER
M A
GG
LUTI
NIN
Inst
itut d
e Ch
imie
et B
ioch
imie
Mol
écul
aire
s et S
upra
mol
écul
aire
s, Vi
lleur
bann
e
15h3
0-15
h50
15h5
0-16
h25
Albe
rto M
ARRA
30'+
5'LI
GAT
ION
"SU
FEX"
PO
UR
LA
SYN
THE
SE
SAN
S C
ATAL
YSE
UR
S M
ETAL
LIQ
UES
DE
CAL
IX-S
UC
RE
S E
T C
ALIX
-IM
INO
SUC
RE
SIn
stitu
t des
Bio
mol
écul
es M
ax M
ouss
eron
, Mon
tpel
lier
16h2
5-16
h45
Bapt
iste
SCH
INDL
ER15
'+5'
MÉM
OIR
E D
E LA
STÉ
RÉ
OC
HIM
IE D
E L
A LI
AIS
ON
GLY
CO
SID
IQU
E A
PR
ÈS
FR
AGM
EN
TATI
ON
PAR
SP
EC
TRO
MÉT
RIE
DE
MAS
SE
, AP
PLI
CAT
ION
AU
SÉ
QU
EN
ÇAG
E D
E G
LYC
ANE
SIn
stitu
t Lum
ière
Mat
ière
, Vill
eurb
anne
16h4
5-17
h05
Yoan
n PA
SCAL
15'+
5'D
ES
IGN
, SYN
THE
SIS
AND
STU
DY
OF
DYN
ARE
NE
-BAS
ED G
LYC
OC
LUST
ER
S A
S M
ULT
IVAL
ENT
LIG
AND
S O
F LE
CTI
NS
Inst
itut d
e Ch
imie
et B
ioch
imie
Mol
écul
aire
s et S
upra
mol
écul
aire
s, Ly
on
17h0
5-17
h15
Déj
eune
r
Fin
de la
jour
née
Pau
se C
afé
Accu
eil
Ass
emb
lée
Gén
éral
e du
GLG
S
Pau
se C
afé
CONFÉRENCES PLÉNIÈRES
9h30 - 10h20
TISSUE ENGINEERING WITH CHITOSAN HYDROGEL BIOREACTORS
Laurent DAVID
Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), UMR 5223 CNRS, Université Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne, France
* * *
11h20 - 12h10
LES PROTÉINES PÉRIPLASMIQUES (PBP) DU PATHOGÈNE A. TUMEFACIENS IMPLIQUÉES DANS LA RELATION HÔTE-PATHOGÈNE : EXEMPLE DE LA PBP ACCA RESPONSABLE DE
L'IMPORT D'UNE MOLÉCULE DE VIRULENCE ET D'UN ANTIBIOTIQUE
Solange MORERA
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Microbiologie et enzymologie structurales, UMR 9198 CEA, CNRS, Université Paris Sud, Gif-sur-Yvette, France
* * *
14h00 - 14h50
DÉTECTER LES PATHOGÈNES EN LEURRANT LEUR MÉTABOLISME
Boris VAUZEILLES
Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay, UMR 8182 CNRS, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, Orsay, France ; Institut de Chimie des Substances Naturelles, CNRS UPR 2301,
Université Paris-Saclay, Gif-sur-Yvette, France
CONFÉRENCE PLÉNIÈRE 1
TISSUE ENGINEERING WITH CHITOSAN HYDROGEL BIOREACTORS
Laurent DAVID
Laboratoire Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), UMR CNRS 5223, Université Claude Bernard Lyon 1, 69622 Villeurbanne, France
Hydrogel bioreactors are hydrogels with an accessible closed compartment, where bioactive or living media (cells, tissues) can be inserted. Diffusion of oxygen and the culture medium across the hydrogels opens new ways to perform cell or tissue culture in a 3D environment mimicking the extracellular matrix. We present several technologies to prepare hydrogel materials based on chitosan without any crosslinker. These techniques are based on the concept of interrupted neutralization of an acidic chitosan solution, and they yield hydrogels of various shapes and architecture. The repartition of cellular types (seeding topology) can be optimized depending on the needs (oxygen, nutriments…) of each cellular population. The confinement effects occurring within bioreactors can also be exploited for cell maturation. This will be exemplified in the case of complete spermatogenesis from seminiferous tubules obtained from testicular biopsies in different prepubertal animal models and adult humans. This opens the way to various strategies in fertility preservation or restoration.
CONFÉRENCE PLÉNIÈRE 2
LES PROTÉINES PÉRIPLASMIQUES (PBP) DU PATHOGÈNE A. TUMEFACIENS IMPLIQUÉES DANS LA RELATION HÔTE-PATHOGÈNE : EXEMPLE DE LA PBP ACCA RESPONSABLE DE
L'IMPORT D'UNE MOLÉCULE DE VIRULENCE ET D'UN ANTIBIOTIQUE
Solange MORERA
Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Microbiologie et enzymologie structurales, UMR 9198 CEA, CNRS, Université Paris Sud, Gif-sur-Yvette, France
Periplasmic binding proteins (PBPs) in association with ABC transporters select and import a wide variety of ligands into bacterial cytoplasm. They can also take up toxic molecules, as observed in the case of the phytopathogen Agrobacterium tumefaciens strain C58. The organism contains a PBP called AccA that mediates the import of the antibiotic agrocin 84, as well as the opine agrocinopine A that acts as both a nutrient and a signaling molecule for the dissemination of virulence genes through quorum-sensing. Here, we characterized the binding mode of AccA using purified agrocin 84 and synthetic agrocinopine A by X-ray crystallography at very high resolution and performed affinity measurements. Structural and affinity analyses revealed that AccA recognizes an uncommon and specific motif, a pyranose-2-phosphate moiety which is present in both imported molecules, the L-arabinopyranose moiety in agrocinopine A and the D-glucopyranose moiety in agrocin 84. We hypothesized that AccA is a gateway allowing the importation of any compound possessing a pyranose-2-phosphate motif at one end. This was structurally and functionally confirmed with the use of four synthetic compounds: agrocinopine 3’-O-benzoate, L-arabinose-2-isopropylphosphate, L-arabinose-2-phosphate and D-glucose-2-phosphate. By combining affinity measurements and in vivo assays, we demonstrated that both L-arabinose-2-phosphate and D-glucose-2-phosphate, which are the AccF mediated degradation products of agrocinopine A and agrocin 84 respectively, interact with the master transcriptional regulator AccR and activate the quorum-sensing signal synthesis and Ti plasmid transfer in A. tumefaciens C58. Our findings shed light on the role of agrocinopine and antibiotic agrocin 84 on quorum-sensing regulation in A. tumefaciens and reveal how the PBP AccA acts as vehicle for the importation of both molecules by means of a key-recognition motif.
CONFÉRENCE PLÉNIÈRE 3
DÉTECTER LES PATHOGÈNES EN LEURRANT LEUR MÉTABOLISME
Boris VAUZEILLES
Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay, CNRS UMR 8182, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay ; Institut de Chimie des Substances Naturelles, CNRS UPR 2301,
Université Paris-Saclay, 91198 Gif sur Yvette, France
[email protected] Avant l’ère des antibiotiques, les infections bactériennes avaient de graves conséquences sanitaires, et certains épisodes épidémiques pouvaient s’avérer dramatiques. Au cours du 20ème siècle, la découverte de ces molécules a modifié considérablement nos conditions de vie. Certaines bactéries restent cependant difficiles à traiter ou à détecter, et l’apparition de souches résistantes, ainsi que leur diffusion rapide au sein de nos sociétés globalisées, ont considérablement réduit notre arsenal antibiotique. Des poussées épidémiques peuvent régulièrement avoir de sévères conséquences sanitaires, mais également économiques. La détection et l’identification rapides de ces bactéries restent donc un défi majeur. L’approche que nous développons repose sur le marquage métabolique de la surface cellulaire. A titre d’exemple, la paroi externe des bactéries dites à Gram négatif est recouverte par une couche compacte de lipopolysaccharides (LPS), qui jouent un rôle dans l’intégrité de la cellule, mais également dans la virulence de certaines souches. Nos travaux récents [1] ont montré que, lorsqu’elles sont métaboliquement actives, les bactéries à Gram négatif peuvent spécifiquement incorporer au sein de leurs LPS un monosaccharide modifié chimiquement par l’introduction d’un groupe azoture. Cette fonction indicatrice bioorthogonale [2] peut ensuite être utilisée pour « révéler » les bactéries marquées, en utilisant une méthode de ligation telle que la « click chemistry ». Cette approche permet la détection rapide des bactéries pathogènes vivantes. Cette conférence présentera nos principaux résultats dans ce domaine, avec notamment le développement d’une stratégie pour le marquage spécifique de Legionella pneumophila, bactérie responsable de la maladie du légionnaire [3], ou d’une méthode de concentration d’échantillons bactériens [4]. [1] Dumont A., Malleron A., Awwad M., Dukan S., Vauzeilles B., 2012. Click-mediated labeling of bacterial membranes through metabolic modification of the lipopolysaccharide inner core. Angew. Chem. Int. Ed. 51, 3143-3146. [2] Clerc F., Commerçon A., Vauzeilles B., 2015. Couplage chimique de biomolécules in cellulo et in vivo. Actualité Chimique 393-394, 24-30. [3] Mas Pons J., Dumont A., Sautejeau G., Fugier E., Baron A., Dukan S., Vauzeilles B., 2014. Identification of Living Legionella pneumophila Using Species-Specific Metabolic Lipopolysaccharide Labeling. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 1275-1278. [4] Fugier E., Dumont A., Malleron A., Poquet E., Mas Pons J., Baron A., Vauzeilles B., Dukan S., 2015. Rapid and Specific Enrichment of Culturable Gram Negative Bacteria Using Non-Lethal Copper-Free Click Chemistry Coupled with Magnetic Beads Separation. PLoS ONE 10(6): e0127700.
GLYCO-CLUSTERS AND -DENDRIMERS FOR TARGETING ENDOGENEOUS ANTIBODIES
E. LAIGRE, D. GOYARD, N. BERTHET & O. RENAUDET
Département de Chimie Moléculaire, UMR-CNRS 5250 & ICMG FR 2607, Grenoble, France [email protected]
Cancer immunotherapy remains a growing research field. Recent studies have highlighted the interest of antibody recruiting molecules (ARM) to stimulate immune-mediated destruction of cancer cells. [1] These bi-functional constructs present (on the one hand) a tumor binding module (TBM) and (on the other hand) an antibody binding module (ABM) with the aim to highjack endogen antibodies, naturally present in the human blood stream, against tumor cells. In our group, we have recently designed a new generation of ABMs based on peptide scaffolds (Figure 1) which display clusters of sugars epitopes which are specific for endogen antibodies (i.e. rhamnose and isoglobotriose). [2] These compounds have been prepared using chemoselective ligations such as azide-alkyne cycloaddition and oxime ligation, and show different valence, architecture and spacers [3].
Figure 1. Multivalent glycoclusters functionalized with L-Rhamnose and used as ABMs.
ABM-antibody interactions have been evaluated by ELISA tests with human sera and have shown promising results so far, however this approach requires large quantity of compounds. To circumvent this problem, we are currently developing glycodendrimer microarrays [4], which require limited amount of product and allow the rapid screening of different structures. Herein we will present the first results obtained in this project. [1] Jakobsche, C. E.; Parker, C. G.; Tao, R. N.; Kolesnikova, M. D.; Douglass, E. F.; Spiegel, D. A. ACS Chem. Biol. 2013, 8 (11), 2404. [2] Shilova, N. V.; Navakouski, M. J.; Huflejt, M.; Kuehn, A.; Grunow, R.; Blixt, O.; Bovin, N. V. Biochemistry (Moscow) 2011, 76 (7), 862. [3] Thomas, B.; Pifferi, C.; Daskhan, G. C.; Fiore, M.; Berthet, N.; Renaudet, O. Org. Biomol. Chem. 2015, 13 (47), 11529. [4] Oyelaran, O.; Li, Q.; Farnsworth, D.; Gildersleeve, J. C. J. Proteome Res. 2009, 8 (7), 3529.
SYNTHESIS OF GLYCOCLUSTER-SIDEROPHORE CONJUGATES TO INCREASE ANTI-BIOFILM ACTIVITY AGAINST PSEUDOMONAS AERUGINOSA
M. MADAOUI,a O. VIDAL,b M. NOEL,a A. MEYER,a J.-J. VASSEUR,a & F. MORVANa
aInstitut des Biomolécules Max Mousseron (IBMM) - UMR 5247, Université Montpellier, CNRS, ENSCM,Place Eugène
Bataillon, CC1704, 34095 Montpellier cedex 5, France ; bUnité de Glycobiologie Structurelle et Fonctionnelle (UGSF), UMR 8576 Université de Lille 1, Cité Scientifique Avenue Mendeleiev, Bat C9, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France
[email protected] One of the major challenges for the scientific community is to develop new antibiotics or improve therapeutic strategies to fight virulent pathogens and especially those with multidrug resistances. Pseudomonas aeruginosa (PA) ranks among ESKAPE1 (Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus, Klebsiellapneumoniae, Acinetobacterbaumannii, Pseudomona aeruginosa, Enterobacter), the top five virulent bacterial pathogens. Many strategieshave beendeveloped to fight them and one of them is to disturb biofilm formation using glycoclusters targeting the lectins of PA. PA produces two lectins involved in biofilm formation: Lec A and LecB that recognize specifically D-galactose and L-fucose respectively. It was reported that a glycoclusteris able to decrease about 40 % of the biofilm formation of PAO1 PA strain and reduces the internalization of PA in epithelial cells2. In many organisms, iron plays an important role in growth and survival mechanism. In order to catch this mineral compound, microorganisms produce low molecular weight molecules named siderophores. According to literature, PA produces two siderophores: pyocheline and pyoverdine, and iron-siderophore complex is transported across membrane by specific active transport into periplasm3. In goal to improve anti-biofilm activity of glycoclusters, it was imagined to conjugate glycoclusters with pseudo-siderophores. This « Horse Torjan » strategy could help us to internalize glycoclusters in bacteria and target the lectins localized in PA. To this end, we have developed a strategy to rapidly obtain several pseudo-siderophores conjugated to glycoclusters thanks to nucleic acid chemistry and click chemistry on solid support starting from simple building blocks. We will present the synthesis of these conjugates and their efficiency to target LecA. [1] HW. Boucher, GH. Talbot, JS. Bradley, JE. Edwards, D. Gilbert, LB. Rice, M. Scheld, B. Spellberg, J. Bartlett, Clin. Infect. Dis., 2009, 48, 1–12. [2] C. Ligeour, O. Vidal, L. Dupin; F. Casoni, E. Gillon, A. Meyer, S. Vidal, G. Vergoten, J.M Lacroix, E. Souteyrand, A. Imberty, J-J. Vasseur, Y. Chevolot, F. Morvan, Org. Biomol. Chem., 2015, 13, 8433-8444. [3] I.J. Schalk, G.L.A. Mislin, K.Brillet., Current Topics in Membranes, 2012, 69, 37–66.
DESIGN OF INTRAHEPATOCYTE COPPER(I) CHELATORS AS DRUG CANDIDATES FOR WILSON DISEASE
C. GATEAU,a M. MONESTIER,a F. ROBERT,a C. LEBRUN,a P. CHARBONNIER,b
M. CUILLEL,b E. MINTZb & P. DELANGLEa
aSyMMES (UMR 5819 CEA CNRS UGA), INAC CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs F-38054 Grenoble, France ; bLCBM (UMR 5249 CEA CNRS UGA), BIG CEA-Grenoble, 17 rue des Martyrs F-38054 Grenoble, France
Wilson’s disease is an autosomal recessive disease caused by mutations on the ATP7B gene. Since the corresponding ATPase is in charge of copper (Cu) distribution and excretion, its malfunctioning leads to Cu overload mainly in liver and brain. The current drugs used to treat this disease (D-Penicillamine and trientine) are based on Cu chelation. Although this drugs induces many side effects.
To develop more efficient and specific treatment for Wilson’s disease, we propose to target the pool of intracellular Cu in hepatocytes.
As the intracellular Cu pool is mainly in the +1 oxidation state, soft sulfur chelators inspired from binding sites in metallothioneins were developed. Their functionalization with N-Acetylgalactosamine residues, known ligands of the asialoglycoprotein receptors led to their hepatocyte incorporation.
Here we presented the rational design, synthesis and evaluation of these new intrahepatocyte copper(I) chelators as drug candidates for Wilson’s disease. This research was supported by the Labex ARCANE (Grant ANR-11-LABX-0003-01) the Fondation pour la Recherche Médicale (grant DCM20111223043), the
Agence Nationale pour la Recherche (grant ANR-11-EMMA-025 “COPDETOX”) [1] A. Pujol, C. Gateau, C. Lebrun, P. Delangle, J. Am. Chem. Soc., 2009, 131 (20), pp 6928–6929 ; A. M. Pujol, C. Gateau, C. Lebrun and P. Delangle Chem. Eur. J., 2011, 17(16), pp 4418-4428 ; A.-S. Jullien, C. Gateau, C. Lebrun, I. Kieffer, D. Testemale, P. Delangle Inorg. Chem., 2014, 53 (10), pp 5229–5239. [2] A. M. Pujol, M. Cuillel, A-S. Jullien, C. Lebrun, D. Cassio, E. Mintz, C. Gateau, P. Delangle Angew. Chem. Int. Ed., 2012, 51(30), pp 7445-7448 ; P. Delangle, C. Gateau Ann. N.Y. Acad. Sci., 2014, 1315, pp 30-36 ; M. Monestier, P. Charbonnier, C. Gateau, M. Cuillel, F. Robert, C. Lebrun, E. Mintz, O. Renaudet, P. Delangle ChemBioChem, 2016, 17(7), pp 590-594.
A BIDENTATE ALKYL THIO-GLYCOSIDE WITH MICROMOLAR AFFINITY TO WHEAT GERM AGGLUTININ
D. FAYOLLE,a N. BERTHET,b O. RENAUDET, b,c P. STRAZEWSKI,a & M. FIOREa
a Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires, Université de Lyon, Claude Bernard Lyon 1, 43 bdv du 11 novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France ; b Département de Chimie Moléculaire, UMR-CNRS
5250 & ICMG FR2607, Université Joseph Fourier, PB 53, 38041 Grenoble Cedex 9, France ; c Institut Universitaire de France, 103 Boulevard Saint-Michel, 75005 Paris, France
Mono alkyl thioglycosides have been obtained by coupling of protected glycosyl thiolates and corresponding n-alkyl halides1,2 or by mechanochemical thioglycosylation of glycosyl acetates.3 Furthermore, the growing interest to liquid crystals called to the synthesis of n-alkyl-1-thio-α-D-glycosides as carbohydrates mesogens.3 Recently, those molecules showed both resistance toward glycohydrolases4 and antimicrobial activity, in particular as glycosidase inhibitors.1,2 These compounds cannot be obtained of unprotected sugar thiols. Although thiyl-radical mediated reactions have been extensively investigated for the preparation of carbohydrate derivatives,5 no examples are reported on the synthesis of alkyl thio-glycosides by using thiol ene coupling (TEC).6 Furthermore, the synthesis of dithioether phospholipids and glycolipids analogues was successfully achieved by using thiol-yne coupling.7 Although the scientific literature is rich of remarkable examples of biologically active carbohydrate based compounds with high affinity to lectins and with fascinating antibiotical activity, the field of lectin recognition by n-alkyl thioglycosides results unexplored. We decided to investigate the synthesis of n-alkyl thioglycosides by TEC and to test their binding ability towards lectins by competitive enzyme-linked lectin assays (ELLA). A small library of amphiphiles (3-5 and 7 and 8, Scheme 1) was synthesized by using unprotected thiols (GlcSH, 1a and GlcNAc, 1b), commercial decene and tetratedecene (2a and 2b) and an ad-hoc prepared scaffold bearing two alkene moieties (6). The chemical interest is to have easy access to n-alkyl-1-thio-α-D-glycosides, homologues of some well-known n-alkylmonoglycosides by using unprotected sugar thiols and commercial alkenes. In addition, we explored the binding ability towards a specific lectin, the Weat germ agglutinin (WGA) of a lipophilic thio conjugate bearing one or two N-acetyl glucosamine (GlcNAc). In particular, molecule 8 showed micromolar affinity (20 µM) toward WGA.
Scheme 1. General synthesis of amphiphiles 3-8. TEC conditions: 1a or 1b, 1.5 eq, 2a, 2b or 6, 1.0 eq, MeOD or DMF-d7, DPAP, 0.15 eq. 365 nm, 30-60 min, r.t. [1] A. V. Samoshin, I. A. Dotsenko, N. M. Samoshina, A. H. Franz, V. V. Samoshin, Int. J. Carbohydr. Chem. 2014, doi:10.1155/2014/941059. [2] V. Kumar, N. Taxak, R. Jangir, P. V. Bharatam, K. P. R. Kartha, J. Org. Chem. 2014, 79, 3427. [3] H. A. van Doren, R. Van der Geest, R. M. Kellogg, H. Wynberg, Carbohydr. Res., 1989, 194, 71. [4] a) C. Marino, K. Mariño, L. Miletti, M. J. Manso Alves, W. Colli, R. M. de Lederkremer, Glycobiology, 1998, 8, 901; b) C. B. Davis, R. D. Hartnell, P. D. Madge, D. J. Owen, R. J. Thomson, A. K. J. Chong, R. L. Coppel, M. von Itzstein, Carbohyd. Res., 2007, 342, 1773. [5] L. McSweeney, F. Dénès, E. M. Scanlan, Eur. J. Org. Chem. 2016, 2016, 2080. [6] A. Dondoni, Angew. Chem., Int. Ed. 2008, 47, 8995. [7] C. Y. Zhou, H. Wu, N. K. Devaraj, Chem. Sci., 2015, 6, 4365.
LIGATION “SUFEX” POUR LA SYNTHESE SANS CATALYSEURS METALLIQUES DE CALIX-SUCRES ET CALIX-IMINOSUCRES
R. ZELLI,a S. TOMMASONE,a P. DUMY,a A. MARRAa & A. DONDONIb
a Institut des Biomolécules Max Mousseron (IBMM), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier, 8 Rue de
l’Ecole Normale, 34296 Montpellier cedex 5, France; b ICSI, Università di Ferrara, Via Borsari 46, 44121 Ferrara, Italie
Alors que la plupart des chlorures de sulfonyle sont stables et même commercialement disponibles, plusieurs chlorures de sulfonyle aliphatiques et hétéroaromatiques sont instables et sont de mauvais agents de sulfonylation car ils donnent lieu à une déshydrochloration en présence de bases faibles. Par contre, les fluorures de sulfonyle correspondants sont hydrolytiquement stables et peuvent être purifiés par chromatographie sur gel de silice, mais ils sont suffisamment réactifs vis-à-vis de plusieurs nucléophiles. Ces composés, dont l’utilisation pour des réactions “click” (SuFEx : Sulfur(VI) Fluoride Exchange) a été récemment mise en évidence1 par l’équipe de Sharpless, peuvent être facilement préparés à partir des chlorures de sulfonyle, cependant aucun produit de cette classe portant des résidus de glucides n'était décrit. Nous avons mis au point une synthèse efficace2 de fluorures de sulfonyle de sucre et préparé le cluster de sucre 2 par couplage avec le calixarène tétra-aminé 1. Le sulfonamide inverse 4, bio-isostère du cluster 2, a été obtenu2,3 en utilisant le nouveau calixarène tétra-(fluorure de sulfonyle) 3 et un amino-sucre.
Le couplage du calixarène tétra-(fluorure de sulfonyle) 3 avec un amino-iminosucre a donné le dérivé tétravalent de la 1-désoxy-D-nojirimycine 5, le premier exemple2,3 d'architectures multivalentes portant un lien sulfonamide entre les unités d'iminosucre et la plate-forme moléculaire. Les clusters d'iminosucres4 sont des inhibiteurs de glycosidase plus efficaces et plus sélectifs que les dérivés monovalents correspondants.
[1] Dong J.; Krasnova L.; Finn M. G.; Sharpless K. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9430–9448. [2] Zelli R.; Tommasone S.; Dumy P.; Marra A.; Dondoni A. Eur. J. Org. Chem. 2016, 5102–5116. [3] Dondoni A.; Marra A. Org. Biomol. Chem. 2017, 15, 1549–1553. [4] Zelli R.; Longevial J.-F.; Dumy P.; Marra A. New J. Chem. 2015, 39, 5050–5074.
13
MÉMOIRE DE LA STÉRÉOCHIMIE DE LA LIAISON GLYCOSIDIQUE APRÈS FRAGMENTATION PAR SPECTROMÉTRIE DE MASSE, APPLICATION AU SÉQUENÇAGE DE GLYCANES
B. SCHINDLER,a L. BARNES,a G. RENOIS PREDELUS,a S. CHAMBERT,b A.-R. ALLOUCHE,a & I. COMPAGNONa,c
aInstitut Lumière Matière, Univ. Lyon, Université Claude Bernard Lyon 1, CNRS, 69622 Villeurbanne, France ; bUniv. Lyon, INSA-Lyon, CNRS, Université Lyon 1, CPE Lyon, ICBMS, UMR 5246, Bât. Jules Verne, 20 avenue Albert Einstein,
69621 Villeurbanne, France ; cInstitut Universitaire de France IUF, 103 Bld St Michel, 75005 Paris, France Alors que les protéines sont largement étudiées et séquencées grâce à la spectrométrie de masse, les glycanes restent difficiles à identifier du fait de la présence de très nombreux isomères rendant ambiguë leur identification complète grâce à la spectrométrie de masse. Nous avons construit un instrument couplant la spectrométrie de masse avec la spectroscopie vibrationnelle (IRMPD : InfraRed Multiple Photon Dissociation) dans le but de caractériser la structure de glycanes en phase gazeuse. Cette technique issue de la physique moléculaire permet d’obtenir la signature infrarouge d’ions sélectionnés en masse dans la région des 3 µm, avec une sensibilité suffisante pour différencier des isomères. Ce couplage de la spectrométrie de masse avec la spectroscopie d’ions permet de discriminer les différentes isoméries présentes dans des glycanes tels que la nature des différents monosaccharides, la position et la configuration de la liaison glycosidique, ainsi que la position et la nature des modifications fonctionnelles. De plus, grâce à cet instrument basé sur un spectromètre de masse de type « piège à ions », il est possible de réaliser cette étape spectroscopique sur les ions obtenus après fragmentation dans une approche top-down. L’étude de la structure moléculaire de ceux-ci a permis d’observer la conservation de la stéréochimie de la liaison glycosidique après fragmentation et ouvre la voie vers le séquençage des glycanes. [1] Schindler, B.; Barnes, L.; Renois-Predelus, G.; Gray, C.; Allouche, A.-R.; Chambert, S.; Fort, S.; Flitsch, S.; Loison, C.; Compagnon, I. Anomeric memory of the glycosidic bond upon fragmentation, and its consequences for carbohydrate sequencing revealed by IR spectroscopy integrated to Mass Spectrometry. Nature Communications 2017. [2] Schindler, B.; Renois-Predelus, G.; Bagdadi, N.; Melizi, S.; Barnes, L.; Chambert, S.; Allouche, A.-R.; Compagnon, I. MS/IR, a New MS-Based Hyphenated Method for Analysis of Hexuronic Acid Epimers in Glycosaminoglycans. Glycoconjugate Journal 2017.
14
DESIGN, SYNTHESIS AND STUDY OF DYNARENE-BASED GLYCOCLUSTERS AS MULTIVALENT LIGANDS OF LECTINS
Y. PASCAL, J. LECLAIRE, L. VIAL & S. VIDAL
Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires, Université de Lyon, Lyon, France
Lectins are proteins well-known for their affinity toward saccharides while being involved in several steps of bacterial infection, from cell adhesion to virulence. Thus, they are perfect targets for anti-adhesive strategies. Nevertheless, their intrinsic low association constant with their native saccharide ligands calls for the design of multivalent molecules to reach an acceptable affinity and hence potential biomedical applications [1]. We have recently developed a class of self-assembled dynarene-based glycoclusters using the concept of dynamic combinatorial chemistry [2]. The building block is composed of an aromatic core, a spacer arm and a carbohydrate end and self-assembles in solution through disulfide bond formation and exchange to generate a dynamic combinatorial library (DCL, Figure 1). The LC-MS analysis of the equilibrating DCLs allowed to identify the two major species as the macrocyclic trimer and tetramer (Figure 2).
Figure 1. Equilibration of dynarene-based glycoclusters DCLs
Figure 2. LC-MS study of a dynarene-based glycocluster DCL
We have analyzed the influence of various stimuli on the DCLs equilibration: nature of buffers, concentration, pH, mode of stirring and temperature. We are currently working with lectins (ConA, LecA, LecB) to further screen for a selection process and therefore identify high affinity ligands for these lectins. [1] Cecioni, S.; Imberty, A.; Vidal, S. Chem. Rev. 2015, 115, 525-561. [2] Corbett, P.T.; Leclaire, J.; Vial, L.; West, K.R.; Wietor, J.-L.; Sanders, J.K.M.; Otto. S. Chem. Rev. 2006, 106, 3652-3711. (b) Skowron, P.-T.; Dumartin, M.; Jeamet, E.; Perret, F.; Gourlaouen, C.; Baudoin, A.; Fenet, B.; Naubron, J.-V.; Fotiadu, F.; Vial, L.; Leclaire, J. J. Org. Chem. 2016, 81, 654-661. (c) Vial, L.; Dumartin, M.; Donnier-Maréchal, M.; Perret, F.; Francoia, J.-P.; Leclaire, J. Chem. Comm. 2016, 52, 14219-14221.
5.5 h 5 h
4.5 h4 h
3.5 h3 h
2.5 h
0 h0.5 h
1 h1.5 h
2 h
Macrocycle [3]
Macrocycle [4]
[3] + [4] = 90%
Monomer