institut français de recherche pour l`exploitation de la - Glyco

INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE POUR L'EXPLOITATION DE LA MER
ANNEE UNIVERSITAIRE 2016 - 2017
PROPOSITION DE SUJET DE THESE POUR UNE
DEMANDE DE CONTRAT DOCTORANT
1. FICHE SYNTHETIQUE
- Titre du sujet de thèse proposé : Dérivés glycosaminoglycane mimétiques
d'exopolysaccharides de bactéries marines et développement d'une stratégie pour leur
analyse structurale.
- Directeur de thèse : Sylvia Colliec-Jouault
- Co-directeur de thèse et co-encadrant : Muriel Pipelier et Agata Zykwinska
- Projet contractualisé
Ifremer/CEISAM)
de
rattachement :
Réseau
GlycoOuest
2.0
(thèse
n°3
- Laboratoire/unité, département d’accueil : Laboratoire EM3B, Ecosystèmes Microbiens et
Molécules Marines pour les Biotechnologies/Unité BRM, Biotechnologie et Ressources
Marines/Département RBE, Ressources Biologiques et Environnement
- Ecole doctorale de rattachement : ED Biologie-Santé de l'Université de Nantes (EM3B est
équipe d'accueil, le sujet sera transmis à l'ED mais ne sera pas éligible à l'appel d'offre de l'ED).
- Cofinancement envisagé/obtenu: 50% Région Pays de la Loire et 50% Ifremer (financement
région acquis dans le cadre du projet GlycoOuest).
- Employeur envisagé :Ifremer
- Résumé et mots-clés en français (15 lignes) :
Les polysaccharides sulfatés tels que les glycosaminoglycanes (GAG) jouent des fonctions
essentielles dans la physiologie des tissus animaux. Ces molécules bioactives sont
recherchées en tant que constituants de biomatériaux pour l'ingénierie tissulaire ou comme
principes actifs pour le traitement et la prévention de pathologies majeures. Dans la recherche
de nouvelles molécules bioactives produites selon des procédés biotechnologiques, les
bactéries marines constituent un réservoir considérable de molécules. Ainsi, les
exopolysaccharides (EPS) produits par ces bactéries sont une source renouvelable de
molécules biocompatibles et biodégradables. Afin d'augmenter leurs propriétés GAGmimétiques, les EPS natifs sont modifiés pour obtenir des dérivés de plus faible masse molaire
et plus sulfatés. Ainsi, le but de la thèse est de répondre à deux questions principales: (1)
quelle est la structure fine des dérives produits ? et (2) comment les modifications apportées à
la molécules modulent sa bioactivité ? Pour répondre à ces questions, les motifs élémentaires
(oligosaccharides) représentatifs de la molécule complexe seront produits via trois approches:
(1) synthèse chimique de l'unité répétitive de l'EPS et de ses analogues, (2) dépolymérisation
par voie chimique ou enzymatique de l'EPS natif et de ses dérivés et (3) modification
(sulfatation) sélective par hémisynthèse. La caractérisation fine de motifs structuraux obtenus
devrait aboutir à l'élucidation de la relation entre la structure du dérivé produit et sa bioactivité
et ainsi, à l'obtention de fractions bioactives valorisables en santé humaine.
Mots-clés : biomolécules, polysaccharides bioactifs, dérivés, modification chimique,
dépolymérisation, substitution, CAZymes, glycochimie, oligosaccharides.
Contrats Doctorants Ifremer 2016-2017
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INSTITUT FRANÇAIS DE RECHERCHE POUR L'EXPLOITATION DE LA MER
- Glycosaminoglycan mimetics from marine bacterial exopolysaccharides and innovative
concepts for their structural elucidation.
Sulfated polysaccharides such as glycosaminoglycans (GAG) play essential functions in animal
tissue physiology. These bioactive molecules are explored as constituents of biomaterials for
tissue engineering applications or as active compounds to treat and prevent major diseases. In
research of new bioactive molecules produced by biotechnological processes, bacteria from
marine origin constitute a considerable source of molecules. In peculiar, exopolysaccharides
(EPS) produced by these bacteria become a renewable source of biocompatible and
biodegradable molecules. In order to enhance their GAG-like properties, native EPS are modified
to obtain low-molecular weight and over-sulfated derivatives. The objective of the thesis is to
answer to two main questions: (1) what is the fine structure of the derivatives obtained ? and (2)
how the modifications affect the bioactivity of the molecule ? To answer to these questions,
elementary units (oligosaccharides) of the complex molecule will be produced using three
approaches: (1) chemical synthesis of the repeating EPS unit and its analogues, (2) chemical or
enzymatic depolymerization of the native EPS and its derivatives and (3) selective modification
(sulfation) by hemisynthesis. Deep analyses of different structural units obtained should lead to
elucidation of the relation between the structure of the derivative and its bioactivity, and thus, to
obtain bioactive fractions that can be used for human health purposes.
Keywords : Biomolecules, bioactive polysaccharides, derivatives, chemical modifications,
depolymerization, functionalization, CAZymes, glycochemistry, oligosaccharides, drug
design.
- Profil de candidature souhaitée
Chimiste/Biochimiste, profil chimie des polymères et polysaccharides. Bonnes connaissances
en chimie analytique. Compétences en biochimie, glycobiologie et sur les glycosaminoglycanes
appréciées.
Chemist/Biochemist, chemistry of polymers and carbohydrates. Good skills in analytical chemistry.
Knowledge and skills in carbohydrate biochemistry, glycobiology and glycosaminoglycans will be
appreciated.
Contrats Doctorants Ifremer 2016-2017
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