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Romera-Fernandez, Carmen. Ciblage des télomères par des métalloporphyrines

Romera-Fernandez, Carmen (2010) Ciblage des télomères par des métalloporphyrines.

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Résumé en francais

Les cellules cancéreuses possèdent une enzyme, la télomérase, qui allonge constamment leurs télomères tandis que les cellules normales sont dépourvues de télomérase. Les télomères sont des séquences d'ADN riches en guanines situées à l'extrémité des chromosomes dont la structure s'organise en G-Quadruplex. Due à ses caractéristiques structurelles et à une possible fonction cellulaire, le ciblage des télomères par des petites molécules constitue aujourd'hui une des stratégies les plus prometteuses pour la découverte de nouveaux agents antitumoraux. Pour être considéré comme un potentiel agent thérapeutique, une molécule doit présenter une forte affinité et sélectivité pour le G-quadruplex. Une métalloporphyrine de Mn(III) combinant un coeur aromatique et quatre bras cationiques flexibles, s'est avérée capable de discriminer par un facteur de 104 entre de l'ADN quadruplex et de l'ADN duplex. Dans ce projet de recherche nous nous intéresserons au rôle du métal central ainsi qu'à celui des bras cationiques encombrants dans l'optimisation des molécules pour le ciblage des télomères. C'est dans ce objectif que trois familles de porphyrines ont été synthétisées: (i) meso-tetrakis(4-N-methylpyridiniumyl)porphyrin (TMPyP4), (ii) porphyrine long bras (LA) et (iii) porphyrine bras moyen (MA), par metallation avec nickel(II), manganèse(III), cobalt(III) et or(III). Dans le cas des porphyrines TMPyP4, nous avons d'abord démontré que la présence d'une charge positive au cœur du système aromatique ne contribue pas à une amélioration de l'interaction. Les études on aussi révélés que les ligands axiaux, bien que diminuant l'affinité, augmentent la sélectivité pour le G-quadruplex. Ces résultats mettent en évidence que la présence des ligands axiaux sur le métal ne gêne pas l'interaction entre la porphyrine et le quadruplex. De nouvelles études de résonance plasmonique de surface sur la porphyrine Mn(III) long bras, ont confirmé la sélectivité exceptionnelle pour le G-quadruplex. Des analyses de FRET sur toute la série long bras ont montré que la présence de bras encombrants confère à la porphyrine une haute sélectivité pour le quadruplex. Trois molécules de la série ont été soumises à des tests cellulaires. H2-LA et Mn-LA ont donné des résultats encourageants, démontrant une capacité de pénétration cellulaire et de médiation des effets cellulaire typiques d'un ligand G4. La série bras moyen a été synthétisée dans le but d'étudier le rôle des groupes cationiques encombrants, en simplifiant le squelette de la porphyrine. Les bras cationiques flexibles ont été remplacés par des groupes phenylpyridiniumyl rigides. Quatre molécules présentent de bonnes affinités et sélectivités. Des analyses supplémentaires indiquent une probable interaction par " stacking " avec le G-tétrade du quadruplex. Etonnamant, ces molécules ont aussi manifesté une grande affinité pour le petit sillon d'une séquence de six paires de bases AT consécutives. En comparaison avec les séries long bras et TMPyP4, la famille bras moyen ait montré des performances intéressantes pour le ciblage du G4. Cependant, celles-ci n'atteignent pas la haute affinité et l'excellente sélectivité de la porphyrine manganèse long bras pour l'ADN télomérique.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Pratviel, Geneviève
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire de Chimie de Coordination (LCC), UPR 8241
Mots-clés libres :Télomères - Métalloporphyrines - Télomerase - G-quadruplex - Agent anti-cancéreux - Bras cationique encombrants
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :01 Sep 2011 15:34