Glycochimie et biocatalyse

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Thèmes de recherche

Notre objectif est centré sur la conception et la synthèse de glycoconjugués bioactifs d’intérêt notamment pour des applications dans le domaine de la santé humaine (immunostimulants, antiparasitaires).

Les synthèses mises en œuvre reposent sur des approches :

  • chimiques (synthèse multi-étapes, glycosylation) ;
  • chimio-enzymatiques visant à remplacer une étape classiquement catalysée chimiquement par un biocatalyseur conçu à façon.

 

Les hexofuranosides sont présents dans des biomolécules complexes produites par des microorganismes souvent pathogènes mais pas chez les mammifères. Compte tenu de la résistance accrue aux antibiotiques et d’une réémergence de maladies telles que la tuberculose ou la lèpre, de l’impact de champignons tels que Aspergillus fumigatus chez des patients immunodéprimés ou de trypanosomes ou leishmanies dans les pays en voie de développement, les furanosides et leurs voies de biosynthèse sont devenues des cibles privilégiées pour élaborer des thérapies originales.

Dans ce contexte, notre équipe a développé des approches originales de préparation de disaccharides et de nucléotides-furanoses impliqués dans divers microorganismes. Ces réalisations sont basées sur :

  • la chimie des thioimidates pour les réactions de glycosylation chimiques ;
  • l’utilisation d’enzymes hydrolytiques pour les furanosides ou des transférases pour la préparation de nucléotides-furanoses (Projet ANR JCJC 2006).

 

Nous avons récemment montré que les analogues non naturels de nucléotides-sucres sont substrats ou inhibiteurs d’enzymes spécifiques des galactofuranosides (mutase, galactofuranosyl transférases) impliquées dans la biosynthèse du manteau cellulaire de mycobactéries. La survie du microorganisme n’étant ainsi plus assurée, ces composés constituent de nouveaux anti-parasitaires.

Publications récentes :

  • Eppe, G.; Peltier, P.; Daniellou, R.; Nugier-Chauvin, C.; Ferrières, V.; Vincent, S. P., Probing UDP-galactopyranose mutase binding pocket: A dramatic effect on the 6-position of UDP-galactofuranose. Bioorg. Med. Chem. Lett. 2009, 19, 819-816.
  • Peltier, P.; Guégan, J.-P.; Daniellou, R.; Nugier-Chauvin, C.; Ferrières, V., Stereoselective chemo-enzymatic synthesis of UDP-1,2-cis-furanoses from alpha,beta-furanosyl-1-phosphates. Eur. J. Org. Chem. 2008, 5988-5994.
  • Peltier, P.; Euzen, R.; Daniellou, R.; Nugier-Chauvin, C.; Ferrières, V., Recent knowledge and innovations related to hexofuranosides: structure, synthesis and applications. Carbohydr. Res. 2008, 343 (12), 1897-1923.
  • Peltier, P.; Daniellou, R.; Nugier-Chauvin, C.; Ferrières, V., Versatile Synthesis of Rare Nucleotide Furanoses. Org. Lett. 2007, 9 (25), 5227-5230.
  • Euzen, R.; Guégan, J. P.; Ferrières, V.; Plusquellec, D., First O-Glycosylation from Unprotected 1-Thioimidoyl Hexofuranosides Assisted by Divalent Cations. J. Org. Chem. 2007, 72 (15), 5743-5747.



Collaborations :

  • Prof. Katarina MIKUSOVA (Université Comenius, Bratislava, Slovaquie)
  • Prof. Todd LOWARY (University of Alberta, Canada)
  • Prof. David JAKEMAN (Dalhousie University, Canada)
  • Prof. Stéphane VINCENT (Université de Namur, Belgique)
  • Prof. Blanka KRALOVA (ICT Prague, République tchèque)
  • Dr. Pascal LOYER (Université de Rennes 1, INSERM U 522)

 

 

Financements :

  • Région Bretagne
  • Agence Nationale de la Recherche
  • Rennes Métropole
  • Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche

Parmi les très nombreux polysaccharides naturels, les β-(1,3)-glucanes sont reconnus pour leur potentiel immunostimulant, c'est-à-dire qu’ils sont capables de renforcer le système immunitaire des mammifères. Ils trouvent donc toute leur place comme adjuvants bioactifs dans l’accompagnement de traitements anticancéreux.
 


Notre contribution dans ce domaine consiste à concevoir et synthétiser des oligo-β-(1,3)-glucanes de structures parfaitement définies, naturels ou présentant des modulations structurales fines. Les approches chimiques ont récemment été complétées par l’apport de méthodes enzymatiques en milieu non usuel pour la préparation d’intermédiaires clés.

Les propriétés immunostimulantes ont ensuite été démontrées dans le cadre de collaborations nationales ou internationales.

Enfin, notre groupe est impliqué dans le projet AZOSTIMER du Pôle de Compétitivité Mer Bretagne. Le but de ce réseau, porté par l’entreprise Roullier (Saint Malo), consiste à concevoir, préparer, évaluer et assurer le suivi environnemental de nouveaux fertilisants azotés.


Publications récentes :

  • Gervaise, C.; Daniellou, R.; Nugier-Chauvin, C.; Ferrières, V., Influencing the regioselectivity of lipase-catalyzed hydrolysis with [bmim]PF6. Tetrahedron Lett. 2009, 50, 2083-2085.
  • Jamois, F.; Le Goffic, F.; Yvin, J.-C.; Plusquellec, D.; Ferrières, V., How to improve chemical synthesis of laminaribiose on a large scale? Open Glycoscience 2008, 1, 19-24.
  • Descroix, K.; Ferrières, V.; Jamois, F.; Yvin, J.-C.; Plusquellec, D., Recent Progress in the Field of beta-(1,3)-Glucans and New Applications. Mini-Rev. Med. Chem. 2006, 6, 1341-1349.
  • Jamois, F.; Ferrières, V.; Guégan, J.-P.; Yvin, J.-C.; Plusquellec, D.; Vetvicka, V., Glucan-like synthetic oligosaccharides: Iterative synthesis of linear oligo-beta-(1,3)-glucans and immunostimulatory effects. Glycobiology 2005, 15, 393-407.



Collaborations et réseaux :

  • Prof. Vaclav VETVICKA (University of Louisville USA)
  • Dr. Frank JAMOIS (Goëmar, Saint Malo)
  • Pôle de Compétitivité Mer Bretagne : Roullier (Saint Malo)
  • Cancéropôle Grand Ouest (Réseau Valorisation des produits de la mer en cancérologie)
  • Cancéropôle Grand Ouest (Réseau structurant MabImpact)

 

 

          


Financements :

  • Région Bretagne
  • Goëmar
  • Cancéropôle Grand Ouest
  • Pôle de Compétitivité Mer Bretagne