Chemo-enzymatic synthesis of pseudo-glyo-amino acids, analogues of sialyl Lewis x antigen
Synthèse chimio-enzymatique de pseudo-glyco-aminoacides, analogues de l'antigène Lewis x sialylé
Résumé
This thesis deals with the chemoenzymatic synthesis of pseudoglycosyl amino acid building-blocks carrying the sialyl Lewis x antigen (sLex), where the sialic acid is replaced by a succinic ester as a substitute for the carboxylate function involved in selectin/sLex interaction. These compounds could potentially act as antimetastatic inhibitors of endothelial vascular cell/malignant tumor cell interactions. The work is broken down into four parts. The first one consists in the study of N- and pseudo-C-glycosylation of aromatic amines by Maillard reaction, which allowed to obtain the worthwhile products β-N-acetyl-D-glucosaminyl- and β-N-lactosaminyl-p-aminophenylalanine as well as the Amadori compound N-[β-D-galactosyl-1,4-(1-deoxyfructos-1-yl)]-p-aminophenylalanine. The second part describes the synthesis of N-acetyl-lactosamine (LacNAc) by transgalactosylation of the N-acetyl-D-glucosamine (GlcNAc), catalysed in aqueous and hydro-organic media by the β-galactosidases of Kluyveromyces lactis and Bacillus circulans. The third part mainly reports the search for α-L-transfucosidases activities by screening of various commercial enzymatic preparations of glycosidases in parallel with the use of two α-L-fucosidases of Thermotoga maritima, the wild type and its P25 mutant obtained by directed evolution, for the enzymatic synthesis of αFuc-1,3-GlcNAc, in aqueous and hydro-organic media. Eventually in the last part, our focus is on the succinic anhydride condensation on LacNAc, catalysed by the Candida antartica lipase B in anhydrous organic medium, which led to the formation of the desired mono-, di- and tri-succinylated LacNAc derivatives.
Cette thèse a pour objet la synthèse chimio-enzymatique de pseudo-glyco-aminoacides portant une structure analogue de l’antigène Lewis x sialylé (sLex) où l’acide sialique est remplacé par un ester succinique mimant la fonction carboxylate impliquée dans l’interaction sélectine/sLex. Ces composés pourraient jouer le rôle d’inhibiteurs d’interactions cellule endothéliale vasculaire/cellule tumorale maligne, potentiellement anti-métastatiques. Le travail se décompose en quatre parties, la première portant sur l’étude de la N- et pseudo-C-glycosylation d’amines aromatiques par réaction de Maillard qui a permis d’obtenir les produits d’intérêt β-N-acétyl-D-glucosaminyl- et β-N-lactosaminyl-p-aminophénylalanine ainsi que le produit d’Amadori N-[β-D-galactosyl-1-4-(1-désoxyfructos-1-yl)]-p-aminophénylalanine. La seconde partie décrit la synthèse de N-acétyl-lactosamine (LacNAc), par transgalactosylation de la N-acétyl-D-glucosamine (GlcNAc) catalysée en milieux aqueux et hydro-organiques par les β-galactosidases de Kluyveromyces lactis et de Bacillus circulans. La troisième partie présente quand à elle une recherche d’activités α-L-transfucosidases par criblage de diverses préparations commerciales de glycosidases, parallèlement à l’utilisation de deux α-fucosidases de Thermotoga maritima, la forme native et son mutant P25 obtenu par évolution dirigée, pour la synthèse en milieux aqueux et hydro-organiques d’αFuc-1,3-GlcNAc. Enfin, la quatrième partie consiste en l’étude de la condensation de l’anhydride succinique sur la LacNAc catalysée par la lipase B de Candida antartica en milieu organique anhydre, permettant l’obtention de dérivés de LacNAc mono-, di- et tri-succinylés.