Triterpénoïdes bactériens de la série du hopane : Structures, biosynthèse et mise au point d'inhibiteurs
Institution:
Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Isoprenoids are a family of natural compounds. They are formed by condensation of five carbon atom molecules. These basic units can be biosynthesized by two metabolic pathway: the 4-phosphate methylerythritol pathway (MEP) or the mevalonate pathway. The MEP pathway is used by several microorganisms but not by mammalian. In the first part of this work we tried to create a MEP pathway inhibitor. For this purpose molecule based on MEP pathway intermediate were designed. Glyceraldehyde 4-phosphate and MEP analogue using a phosphonate function instead of the phosphate were chemically synthetised. Theses molecules have been tested over the three first enzymes of the MEP pathway. Experiments have shown that phosphonate analogue are recognized by the MEP pathway enzymes. It was possible to obtain the phosphonate analogue of the enzymes natural product. No in vivo inhibiton by the MEP phosphonate analogue was observed over E. Coli. In the second part of this work we focused on the bacteriohopanpolyol biosynthesis. Bacteriohopanpolyol are membrane stabilisator used by bacteria. To synthetised them, a squalene molecule is cyclized and bonded to a pentose. We studied the stereochemistry of squalene cyclisation into hopane familly compound through carbon 13 and deuterium labbeled squalene molecule. The labbeled molecule were synthetised and incubated with a purified enzyme to be cyclised. Stereochemistry of the formation of diploptene and diplopterol are discussed considering the results obtained. To explicit the role of a ribosylhopan in the biosynthesis of the bacteriohopanpolyol we were proposed to synthetised a tritium labbeled ribosylhopan. However this synthesis was not achieved due to the lack of a suitable radiolabbeled reducing agent.
Abstract FR:
Les isoprénoïdes sont des composés naturels et proviennent de la condensation d'unités à cinq atomes de carbone, le diphosphate de d'isopentényle et le diphosphate de diméthylallyle. Ces molécules peuvent être biosynthétisées suivant deux voies métaboliques : la voie du méthylérythritol 4-phosphate (MEP) et la voie du mévalonate. La voie du MEP est utilisée par de nombreux microorganismes mais non par les mammifères. Dans une première partie nous avons cherché un inhibiteur de la voie du MEP en synthétisant un analogue d'intermédiaire de la voie du MEP. Des analogues du phosphate de glycéraldéhyde et du MEP, possédant une fonction phosphonate à la place du phosphate, ont été synthétisés chimiquement. Ces molécules ont ensuite été testées sur les trois premières enzymes de la voie du MEP. Ces expériences ont permis de montrer que les analogues phosphonates sont reconnus par les premières enzymes de la voie du MEP. Il est ainsi possible d'obtenir les analogues phosphonates des produits de ces enzymes. Toutefois aucune activité inhibitrice n'a été mise en évidence sur E. Coli. Dans la deuxième partie de ce travail nous nous sommes intéressé à la biosynthèse des bactériohopanepolyols, des stabilisateurs membranaires bactériens obtenus par cyclisation de squalène puis condensation avec un pentose. Nous avons étudié la stéréochimie de la cyclisation du squalène en composés de la famille du hopane. Pour ce faire des molécules de squalène marquées par radioisotopes stables ont été synthétisées puis cyclisées par une enzyme purifiée, la squalène-hopène cyclase. Les produits de cyclisation ont été isolés et caractérisés. La stéréochimie de la formation du diploptène et du diploptérol est discutée à la vue de ces résultats. Pour déterminer la place du ribosylhopane dans la biosynthèse des bactériohopanepolyols nous avons entrepris la synthèse de cette molécule marquée au tritium. Cependant nous n'avons pas pu mener cette synthèse à son terme faute de réducteur marqué adapté.