Bio-fonctionnalisation locale de chaînes polymères : Design de

Bio-fonctionnalisation locale de chaînes
polymères : Design de puces biologiques à
l’échelle moléculaire.
DIRECTEUR DE THESE : DR. HABIL. JEAN-FRANÇOIS LUTZ
LABORATOIRE D’ACCUEIL : ICS, 23 RUE DU LOESS, 67034 STRASBOURG
E-MAIL : [email protected]
Jusqu'à très récemment, une chaîne polymère synthétique ne pouvait être fonctionnalisée
que de manière uniforme ou aléatoire.[1] Notre équipe a décrit dernièrement une méthode
très simple pour fonctionnaliser localement des chaînes macromoléculaires.[2] Cette
approche est basée sur un concept cinétique. Des comonomères ultra-réactifs de type
maleimide sont ajoutés à des instants précis au cours d’une polymérisation radicalaire
contrôlée du styrène. Nous avons déjà prouvé que cette approche permettait l’incorporation
locale d’une grande variété de groupes fonctionnels.[3] L’objectif de cette thèse sera de
démontrer que cette stratégie peut être également utilisée pour insérer des molécules
biologiques dans des chaînes polymères linéaires.
OAc
OAc
O
R1
O
N
R3
O
O
N
OAc
OAc
R4
O
O
N
O
R1 =
O
OAc
O
t0
R2 =
t1
t2
convS ~ 0.25
convS ~ 0.5
O
OAc
OAc
OAc
t3
OAc
OAc
O
convS ~ 0.75
OAc
R3 =
O
OAc
Schéma 1 : Synthèse de chaînes polymères contenant un agencement contrôlé de monosaccharides.
Dans un premier temps, des chaînes de polystyrène contenant des groupements sucrés
seront étudiées. Cette partie du projet sera réalisée en collaboration avec l’équipe de Peter
Seeberger (MPIKG, Potsdam) qui synthétisera des dérivés polymérisables de
monosaccharides. Ces monomères seront utilisés par notre équipe pour préparer des
chaînes comportant des agencements prédéfinis de sucres (Schéma 1). Ces « puces
sucrées » seront par la suite testées en présence de lectines spécifiques.
Le second objectif de ce projet sera de synthétiser des chaînes polymères comportant un
agencement séquentiel d’enzymes. Le but de cette approche étant de créer des cascades
enzymatiques contrôlées. Les chaînes polymères seront tout d’abord fonctionnalisées avec
des fonctions réactives « bio-othogonales », protégées par des groupes protecteurs plus ou
moins labiles. Une déprotection sélective de ces fonctions permettra d’attacher les enzymes
à des endroits précis des chaînes macromoléculaires.
[1] N. Badi, J.-F. Lutz, Chem. Soc. Rev. 38, 3383 (2009).
[2] S. Pfeifer, J.-F. Lutz, J. Am. Chem. Soc. 129, 9543 (2007).
[3] S. Pfeifer, J.-F. Lutz, Chem. Eur. J. 14, 10949 (2008).