​Par Pawel Guinard
Équipe Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST)
 & Équipe Chimie Inorganique Redox​, Département de Chimie Moléculaire

Dans les cellules, le stress oxydant est défini comme le déséquilibre entre les espèces réactives de l’oxygène (ROS), et la quantité de molécules antioxydantes disponibles pour les dégrader. En effet, les ROS comme le superoxyde ou le radical hydroxyle sont des espèces très réactives, capables de dégrader le matériel biologique, ce qui peut conduire à l’apparition de certaines pathologies comme les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) ou les maladies neurodégénératives. Pour se protéger des effets délétères du superoxyde, les êtres vivants utilisent des enzymes performantes appelées les superoxydes dismutases (SOD), qui catalysent la dismutation du superoxyde en deux espèces moins réactives : le dioxygène et le peroxyde d’hydrogène. La nickel superoxyde dismutase (NiSOD) est l’une de ces enzymes, exclusivement présente chez les procaryotes dont certaines bactéries pathogènes. Ainsi, comprendre le mécanisme par lequel la NiSOD protège ces bactéries est une approche prometteuse pour l’élaboration de composés antibiotiques. D’autre part, l’efficacité de cette enzyme est telle qu’elle constitue une source d’inspiration pour le développement de composés antioxydants dans une approche thérapeutique contre les maladies liées au stress oxydant. L’objectif de ce travail de thèse a donc consisté à développer des complexes biomimétiques, inspirés du site actif de la NiSOD, pour en reproduire l’activité. Ces complexes sont basés sur une plateforme pseudo-ATCUN (Amino-Terminal Cu^II and Ni^II binding motif), capable de mimer la géométrie du Ni^II dans le site actif de l’enzyme. Les résultats obtenus ont permis d’identifier deux intermédiaires réactionnels formés lors de la dismutation du superoxyde par l’un de ces complexes, apportant des informations pour l’élucidation du mécanisme de l’enzyme. D’autre part, suite à l’identification de paramètres augmentant l’activité SOD, nous avons développé des complexes très performants, qui sont susceptibles d’exercer une action antioxydante dans les cellules.