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Synthèse biomimétique et automatisée de peptides crypto-thioester pour la ligation chimique native : application à des peptides naturels riches en cystéine

Authors
  • Terrier, Victor
Publication Date
Jan 29, 2016
Source
HAL-UPMC
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

Les peptides Cα-thioester jouent un rôle central dans la synthèse de protéines par voie chimique : ils sont des partenaires clés dans la ligation chimique native (NCL), réaction qui a révolutionné ce domaine. L’accès à ces peptides par Fmoc-SPPS, méthode largement utilisée dans les laboratoires, est encore restreint à des experts. Cette limitation représente à l’heure actuelle un frein à la démocratisation de la synthèse de protéines par NCL. Le premier volet de cette thèse décrit la conception et le développement d’une nouvelle méthode bioinspirée de synthèse de précurseurs de peptides thioester, fondée sur un dispositif de thioestérification intramoléculaire de type N-(2-hydroxy-5-nitrobenzyl)-cystéine (N-Hnb-Cys). La synthèse des peptides portant ce dispositif a été totalement automatisée à partir de réactifs peu couteux et ne requière pas d’étapes post-SPPS avant la NCL. La conception biomimétique du dispositif –ce dernier opérant via un réarrangement par transfert d’acyle N→S–, résulte en des cinétiques de NCL rapides à pH neutre. Un large éventail de précurseurs de thioester a été synthétisé, ceci nous a permis d’explorer le potentiel et les limites de la méthodologie, tout en soulignant son efficacité même pour des « séquences difficiles » et de longs peptides. Cette approche a été appliquée à la synthèse par ligation d’une gamme représentative de peptides naturels riches en cystéines, issus du venin d’un serpent, de mollusques, de primates ou encore de plantes. En particulier, nous avons décrit la première synthèse d’une Big-défensine (93 acides aminés), issue de l’huitre et dont l’activité biologique est en cours d’évaluation. Par ailleurs, une voie synthétique originale pour accéder à des peptides comprenant une cystéine C-terminale a été proposée. Elle repose sur l’introduction de cet acide aminé par NCL, évitant les réactions secondaires inhérentes aux approches existantes. Nous avons également appliqué notre approche à la synthèse par NCL intramoléculaire du squelette peptidique cyclique de plusieurs produits naturels, avec des rendements remarquables. L’ensemble de nos résultats est extrêmement encourageant pour la généralisation de notre approche.

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