Synthèse, purification et caractérisation analytique de briques peptidiques pour des systèmes dynamiques en milieu aqueux

1. Description du projet

Les interactions glucides–protéines sont essentielles dans de nombreux processus biologiques tels que la reconnaissance moléculaire, l’adhésion cellulaire et la signalisation.[1] En particulier, les lectines, protéines spécialisées dans la reconnaissance des sucres, interagissent généralement avec des motifs glucidiques via des interactions faibles mais hautement spécifiques, dont l’affinité apparente est fortement amplifiée par des effets de multivalence.[2] Dans ce contexte, la densité locale des sucres, ainsi que leur distance relative et leur orientation spatiale, jouent un rôle déterminant dans la reconnaissance et la stabilité des complexes lectine–glucide. Le contrôle précis de l’exposition des motifs glucidiques constitue donc un enjeu majeur pour comprendre et moduler ces interactions biomoléculaires.[2]

Une approche innovante pour étudier ces interactions consiste à utiliser des systèmes covalents dynamiques, capables de s’assembler et de se réorganiser de manière réversible en milieu aqueux.[3] En présence d’une cible biologique, telle qu’une lectine, la composition du système peut s’adapter aux interactions établies avec la surface de la protéine, conduisant à l’amplification préférentielle des espèces présentant la meilleure complémentarité avec la cible.[4]

Figure 1. a) Représentation schématique du principe de reconnaissance et d’adaptation d’un système covalent dynamique à une cible biologique ; 2) structures des tripeptides envisagés pour la synthèse.

Ce stage de M2 aura pour objectif principal la synthèse de briques peptidiques dynamiques, glycosylées et non glycosylées, destinées à terme à réaliser un imprinting de la surface de lectines. Le ou la stagiaire participera à la synthèse, à la purification et à la caractérisation de tripeptides fonctionnalisés portant des groupes réactifs adaptés à des réactions de chimie covalente dynamique, notamment la formation d’acylhydrazones et l’échange de disulfures. Ces tripeptides constitueront les monomères de futures bibliothèques combinatoires dynamiques. Selon l’avancement du projet, une seconde partie du stage pourra être consacrée à la mise au point et à l’optimisation des conditions permettant les échanges dynamiques en milieu aqueux, en vue de la formation de ces bibliothèques.

2. Techniques ou méthodes utilisées

- Synthèse de tripeptides fonctionnalisés pour la chimie covalente dynamique par synthèse peptidique sur support solide (SPPS).

- Incorporation de motifs glucidiques par O-glycosylation ou chimie click bioorthogonale.

- Purification des tripeptides par HPLC préparative.

- Caractérisation des produits synthétisés par diffèrent techniques analytiques : HPLC analytique, spectrométrie de masse, RMN en solution

- Étude et optimisation des conditions expérimentales permettant les échanges covalents dynamiques en milieu aqueux.

3. Références

[1] Lis, H.; Sharon, N. Chem. Rev. 1998, 98, 637–674.

[2] Cecioni, S.; Imberty, A.; Vidal, S. Chem. Rev. 2015, 115, 525–561.

[3] Mondal, M.; Hirsch, A. K. H. Chem. Soc. Rev. 2015, 44, 2455–2488.

[4] Demontrond, F.; et al. Chem. Eur. J. 2025, 31, e202502161.