Elaboration de catalyseurs chiraux à partir d'oligonucléotides contraints - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2022

Constrained oligonucleotides based chiral catalyst

Elaboration de catalyseurs chiraux à partir d'oligonucléotides contraints

Résumé

Since the industrial revolution, chemistry has continued to flourish and develop new and increasingly efficient processes to meet the needs of a growing society. However, given the current climatic conditions, it has become essential to develop a greener and more eco-responsible chemistry. In order to meet the requirements of this "green chemistry", the field of artificial metalloenzymes, combining both bio-inspired and catalytic approaches, has been particularly explored.Due to their high folding polymorphism, depending on the nature of the sequence as well as the salt environment, G-quadruplexes are versatile DNA-based catalytic entities for selective asymmetric reactions. However, it has been shown that the enantioselectivity of catalytic reactions is highly dependent on the topology predominantly adopted by the G-quadruplex. Indeed, it is possible to observe different enantioselectivities depending on the nature of the predominant topology adopted. In this context, our laboratory has developed the concept of RAFT (for "Regioselectively Addressable Functionalized Template") to assemble stable G-quadruplex mimes.The first part of our study consisted in synthesizing a panel of constrained G-quadruplex, using a functional cyclopeptide platform and distinct chemoselective ligations. Then, in a second step, the synthesized structures were analyzed by circular dichroism in order to confirm the predominantly adopted topologies and the enhanced stability compared to the unconstrained structures. Finally, catalytic reactions for the sulfoxidation of thioether derivatives were performed to determine the impact of each topology on the enantioselectivity of this reaction.
Depuis la révolution industrielle, la chimie n’a cessé de prospérer et de développer de nouveaux procédés de plus en plus performants, afin de répondre aux besoins d’une société en pleine expansion. Cependant, compte tenu des conditions climatiques actuelles, il est devenu primordial de développer une chimie plus verte et éco-responsable. Afin de répondre aux exigences de cette « chimie verte », le domaine des métalloenzymes artificielles, combinant à la fois les approches bio-inspirées et catalytique, a été particulièrement explorées.En raison de leur polymorphisme de repliement important, dépendant de la nature de la séquence ainsi que du milieu salin, les G-quadruplexes constituent des entités catalytiques polyvalentes à base d’ADN pour les réactions asymétriques sélectives. Cependant, il a été montré que l’énantiosélectivité des réactions de catalyse dépend grandement de la topologie majoritairement adoptée par le G-quadruplexe, et donc des conditions de réaction. Il est, en effet, possible d’observer différentes énantiosélectivité selon la nature de la topologie majoritairement adoptée par le G-quadruplexe. Dans ce contexte, notre laboratoire a développé le concept de RAFT (pour « Regioselectively Adressable Functionalized Template ») pour assembler des mimes stables de G-quadruplexe.La première partie de notre étude a consisté à synthétiser un panel de topologie contrainte de G-quadruplexe, en utilisant une plateforme cyclopeptidique fonctionnelle et des ligations chimiosélectives distinctes. Puis, dans un second temps, les édifices synthétisés ont été analysés par dichroïsme circulaire afin de confirmer les topologies majoritairement adoptées et le gain de stabilité par rapport aux structures non contraintes. Enfin, des réactions de catalyse de sulfoxydation de dérivés de thioéther ont été réalisées afin de déterminer l’impact de chacune des topologies sur l’énantiosélectivité de cette réaction.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03890122 , version 1 (08-12-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03890122 , version 1

Citer

Yoann Colas. Elaboration de catalyseurs chiraux à partir d'oligonucléotides contraints. Biochimie [q-bio.BM]. Université Grenoble Alpes [2020-..], 2022. Français. ⟨NNT : 2022GRALV056⟩. ⟨tel-03890122⟩
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