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Daniel Marquez-Martin

Biocapteur polyvalent pour décrypter les activités glycoenzymatiques

Publié le 16 mars 2021
Thèse soutenue le 16 mars 2021 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Chimie Biologie

Résumé :
À ce jour, les glycosyltransférases (GT) sont une famille essentielle d'enzymes mal caractérisées à la fois structurellement et mécaniquement, ce qui constitue une limitation
majeure dans le domaine des glycosciences. Ces enzymes jouent un rôle crucial dans les organismes vivants en catalysant le transfert stéréo- et régio-spécique d'un sucre donneur activé vers une molécule acceptrice, pour construire des oligosaccharides complexes à la surface des cellules. La mise au point de nouveaux outils analytiques est nécessaire pour analyser et caractériser les interactions entre ces enzymes et les glycanes, dans une approche à haut débit. Dans ce contexte, l'imagerie par résonance plasmonique de surface (SPRi) apparait comme une méthodologie adaptée et polyvalente pour répondre à cette demande de criblage de ligands et de suivi des interactions biomoléculaires, en temps réel et sans marquage.
Par conséquent, ce projet de recherche multidisciplinaire est organisé en trois axes principaux : dans un premier temps, nous abordons l'expression hétérologue et la purication d'une fucosyltransférase de la plante Arabidopsis thaliana (AtFUT1) qui participe à la dernière étape de la biosynthèse du ligand xyloglucan (XyG). Ensuite, les approches d'immobilisation spéciques des résidus glycanes sur surface ont motivé la conception de stratégies chimiosélectives pour conjuguer les entités XyG à des échafaudages oligonucléotidiques avec de bons rendements. La polyvalence des structures ODN conjuguées aux glycanes fournit des informations et propriétés précieuses pour les étapes de purication et de caractérisation des glycanes, ainsi que pour leur immobilisation. Enfin, le troisième axe est consacré à la conception et à la construction d'une glyco-puce XyG polyvalente, par une approche d'immobilisation spécique dirigée par l'ADN (DDI). Cette stratégie conduit au développement final d'un outil analytique original basé sur la puissante technique SPRi, qui permet la visualisation et la caractérisation des interactions biomoléculaires en temps réel et sans marquage.

Jury :
Rapporteure : Muriel Bardor
Rapporteur : Carmelo di Primo
Examinatrice : Carole Chaix-Beauvais
Examinateur : Olivier Renaudet
Directeur de thèse : Didier Gasparutto
Co-encadrant de thèse : Olivier Lerouxel
Co-encadrante de thèse : Aurélie Bouchet-Spinelli

Mots clés :
Glycosyltransférase, Biocapteur, Imagerie SPR, ADN, DDI