Academic literature on the topic 'Inhibiteurs – Propriétés physico-chimiques'

Le galactosylcéramide ou GalCer, dérivé glycolipidique, est l'un des récepteurs cellulaires du VIH. Il agit grâce à son affinité élevée pour la boucle V3 de la gp120 du VIH. Une des stratégies thérapeutiques employées consiste en la synthèse de leurres visant à mimer ce récepteur afin de bloquer la reconnaissance entre le virus et les cellules GalCer(+) et CD4(+). De plus, la plupart des processus de reconnaissance cellulaire sont multivalents. L'inhibition de ces processus est donc plus efficace quand un inhibiteur multivalent est utilisé. C'est dans ce contexte que l'utilisation de dendrimères phosphorés catanioniques analogues du GalCer mimant les surfaces cellulaires a été envisagée. Ces composés sont obtenus par une simple réaction acido-basique dans l’eau entre un dendrimère à terminaisons acide et un aminosucre à longue chaine appelé aminolactitol. Les dendrimères catanioniques résultants sont des assemblages supramoléculaires dont la stabilité est assurée par des interactions hydrophobes entre les branches du dendrimère et les chaînes de l'aminosucre. Les travaux précédents réalisés dans nos laboratoires ont ainsi montré que ces analogues multivalents du GalCer sont des très bons inhibiteurs du VIH-1 mais qu'ils possèdent une toxicité cellulaire non-négligeable. Dans le but de diminuer cette cytotoxicité et d'étudier l'influence de la périphérie du dendrimère sur l'activité anti-VIH par l'introduction de diverses modifications chimiques près de la paire d’ions, nous avons conçu une série de dendrimères de première génération à terminaison acide phosphonique et leurs analogues catanioniques du GalCer. L'hypothèse centrale de cette stratégie était la possibilité d'augmenter la stabilité de la paire d'ions grâce à des modifications chimiques, notamment par l'augmentation des effets hydrophobes apportés par une chaîne alkyle supplémentaire. Cette série d'analogues catanioniques du GalCer montre une très bonne activité mais des index thérapeutiques bas à cause des valeurs relativement élevées de la toxicité, malgré les modifications structurales réalisées. C'est pourquoi nous avons d'abord vérifié que cette cytotoxicité n'était pas liée aux propriétés d'aggrégation de ces analogues catanioniques dendritiques. Cette validation a conforté notre hypothèse initiale qui explique la cytotoxicité par un manque de stabilité de la paire d'ion in vitro, et la libération partielle d'aminolactitol dans le milieu biologique, dont les propriétés détergentes pourraient expliquer la cytotoxicité. Pour valider cette hypothèse, des études par fluorimètrie ont été réalisées avec des composés modèles, à l'aide de nouveaux analogues catanioniques fluorescents conçus pour cette étude. Les constantes de dissociation obtenues par spectrofluorométrie sont faibles (de l'ordre de 10-5 M) pour tous les dendrimères. Cela signifie que la paire d'ions est partiellement dissociée dans le milieu de culture cellulaire. Il n'est donc pas exclu que des interactions entre les aminolactitols du catanioniques et des récepteurs cellulaires renforcent la dissociation. En effet, ces constantes de dissociation sont 10000 fois plus grandes que celles correspondantes à des autres partenaires biologiques du GalCer, par exemple, la constante de dissociation du complexe GalCer-gp120 est de l'ordre de la nanomole. Bien qu'il s'agisse d'un modèle, la paire d'ions n'est pas sans doute capable de maintenir l'association catanionique. Ces travaux nous ont permis de corréler des propriétés biologiques de dendrimères catanioniques à leur comportement physico-chimique et pourraient aider à concevoir d'autres candidats analogues multivalents du galcer plus performants
The galactosylceramide or GalCer, a glycolipid derived, is a cellular receptor of the HIV. It acts through its high affinity for the V3 loop of gp120 of HIV. One therapeutic strategie employed involves the synthesis of chimeras designed to mimic the receptor and then, to block the recognition between the virus and the cells GalCer (+) and CD4 (+). In addition, the most cell recognition processes are multivalent. The inhibition of these processes is more effective when a multivalent inhibitor is used. It is within this context that the use of phosphorus dendrimers catanionic GalCer analogues mimicking cell surfaces was considered. These compounds are obtained by a simple acid-base reaction in water between an acid-terminated dendrimer and a long chain aminosugar called aminolactitol. These catanionics dendrimers are supramolecular assemblies whose stability is ensured by hydrophobic interactions between the dendrimer branches and the chains of amino sugar. Previous work conducted in our laboratories have shown that these multivalent analogs of GalCer are very good inhibitors of HIV-1 but they have a non-negligible cell toxicity. In order to reduce the cytotoxicity and to study the influence of the periphery of the dendrimer on the anti-HIV activity by introducing various chemical modifications near the ion pair, we designed a series of first generation phosphonic acid-terminated dendrimers and their catanionic analogs of GalCer. The central hypothesis of this strategy was the possibility of increasing the stability of the ion pair through chemical changes, including increased hydrophobic effects by an additional alkyl chain. This series of catanionic analogs of GalCer shows a very good activity but a low therapeutic index due to relatively high values of toxicity, despite the structural changes made. For this reason, first of all, we have verified that this cytotoxicity was not related to aggregation properties of these catanionic dendritic analogues. This validation has confirmed our initial hypothesis that explains the cytotoxicity by a lack of in vitro stability of the ion pair, and the partial release of aminolactitol in the biological environment. This detergency effect could explain this cytotoxicity. To validate this hypothesis, fluorimetry experiments were performed using model compounds. For that, new catanionic fluorescent analogues have been designed. The dissociation constants obtained by spectrofluorometry are low (about 10-5 M) for all dendrimers. This means that the ion pair is partially dissociated in the cell culture medium. It can be possible that interactions between the aminolactitols of catanionic assemblies and cellular receptors enhance the dissociation. Indeed, these dissociation constants are 10000 times larger than those corresponding to other biological partners of GalCer. For instance, the dissociation constant of the gp120-GalCer complex is the order of nanomoles. Although this is a model, the ion pair is probably not able to maintain the association catanionic. This work allowed us to correlate the biological properties of catanionic dendrimers and their physico-chemical properties and may help to design other multivalent analogs of GalCer which can be more efficient

LytB, une protéine à centre [4Fe-4Sy+, catalyse la réduction de l'HMBPP en IPP et DMAPP dans la voie du méthylérythritol phosphate. Comme le cluster Fe/S est sensible à l'oxygène, l'enzyme doit être reconstituée en présence de FeCh, Na2S, et DTT ou purifié dans une boîte à gants contenant moins de 2 ppm d' oxygène. Deux tests enzymatiques ont été développés pour déterminer les paramètres cinétiques de LytB. La méthode par radiomarquage mesure directement la quantité de produits formés alors que le test spectrophotométrique est fondé sur le changement de l'absorbance du NADPH en relation avec la flavodoxine réductase et la flavodoxine, le système de réduction associé à LytB. Le Km de LytB obtenu par le test par radiomarquage est différent du Km publié par les concurrents, mais en accord avec le résultat obtenu dans le laboratoire. En raison de la limite de détection du spectrophotomètre, le Km exact ne peut pas être déterminé par cette méthode. LytB reconstituée et LytB purifée en boîte à gants montrent des Km similaires. Le mécanisme de LytB a été étudié en utilisant deux analogues d'HMBPP. Ces analogues ne sont pas substrats de LytB, mais inhibiteurs compétitifs et réversibles. L'un des deux analogues est un inhibiteur de type slow binding. D'après le test par radiomarquage, les Ki des deux inhibiteurs sont au niveau nanomolaire. L'origine de la voie de la biosynthèse du caoutchouc naturel a été étudiée chez Ficus elastica par incubation in vivo de [l-l3C]glucose. Les protocoles pour isoler trois isoprénoïdes, (ficaprénols, phytol et P-sitostérol) ont été mis au point, mais la voie de la biosynthèse des ficaprénols n'a pas pu être identifiée, le glucose marqué n'ayant pas été incorporé
LytB, a [4Fe-4S] ~+ protein, catalyzes the reduction of HMBPP to IPP and DMAPP in the methylerythritol phosphate pathway. Due to the oxygen sensitivity of the Fe/S cluster, the enzyme had to be reconstituted with FeCI3, Na2S, and OTT or purified in the glove box containing less than 2 ppm of oxygen. Two enzymatic assay methods were developed to determine LytB kinetic parameters. The radiometric method counts directly the amounts of products formed whereas the spectrophotometric method is based on the change in NADPH absorbance, which in combination with flavodoxin reductase (FpRl) and flavodoxin (FldA) forms the reducing system required for the reaction. The Km of LytB for HMBPP measured from the radiometric method was different from the Km published by a competitor group but was in agreement with the previous results obtained in the laboratory. Due to the limit in sensitivity of the spectrophotometer, the exact Km cannot be determined from the spectrophotometric tests. Both reconstituted and glove box purified LytB gave the same range of Km. The mechanism of LytB was investigated using two HMBPP analogues. Tests showed that these analogues were not substrates of LytB but reversible and competitive inhibitors. One of these two analogues is a slow binding inhibitor. According to the radiometric method, the Ki of both inhibitors were in the nanomolar range. Attempts were made to identify the biosynthetic route of natural rubber in Ficus elastica. The isolation protocols of the key isoprenoids, (ficaprenols, phytol, and P-sitosterol) from this plant have been developed, but the biosynthesis route of ficaprenols could not be assessed

Ces travaux portent sur la mise au point de nouveaux systèmes catanioniques analogues du GalCer (récepteur cellulaire alternatif du VIH) pour la thérapie anti-VIH. Dans un premier temps, l'étude a été dédiée aux nouveaux assemblages catanioniques dendritiques possédant une toxicité réduite et destinés à être utilisés comme leurres multisites pour le VIH. Les tests biologiques, l'étude des propriétés physico-chimiques et de l'interaction de ces composés vis-à-vis d'un modèle membranaire nous ont permis d'établir une corrélation entre la structure, l'hydrophobie, la conformation et l'activité biologique de ces produits. Dans un deuxième temps, le but a été la mise au point de vecteurs spécifiques de principes actifs anti-VIH en utilisant des analogues catanioniques du GalCer mixtes fluorés/hydrogénés. Parmi ces composés capables de former spontanément dans l'eau des vésicules stables dans le temps, nous avons identifié un candidat très prometteur pour le transport de principes actifs anti-VIH
This study was focused on the development of new catanionic surfactant analogues of GalCer (an alternative cellular receptor of the HIV) for the anti-HIV therapy. The first part of the study was focused on new dendritic catanionic associations having a reduced toxicity and which were intended to be used as multisite chimeras for the HIV. The biological tests, the physico-chemical properties and the interaction of these compounds with a membrane model allowed us to establish a relationship between the structure, the hydrophoby, the conformation and the biological activity of these products. The aim of the second part of the study was to build up an anti-HIV drug delivery system. In this purpose new hybrid (fluorinated/hydrogenated) catanionic analogues of GalCer were investigated. Among these compounds which are able to spontaneously form vesicles in water having a good stability in time, we identified a very promising candidate for the delivery of anti-HIV drugs to the infected cells

L’utilisation de composés inhibiteurs naturels est répandue pour contrôler la multiplication des bactéries sporulées pathogènes ou d’altérations, dans les aliments. En raison de la complexité structurelle et physico-chimique des matrices alimentaires, certains de ces composés présentent une baisse d’efficacité inhibitrice. Les propriétés inhibitrices de sept composés ont été évaluées sur la croissance de B. weihenstephanensis KBAB4 par modélisation et mises en relation avec leurs caractéristiques physico-chimiques. Il apparait qu’en milieu aqueux nutritif, l’efficacité inhibitrice d’un composé est le résultat de sa lipophilicité, caractérisée par une plus forte dissociation à pH acide ou par un coefficient de partage (log P) plus élevé. La présence d’une phase grasse dispersée dans un milieu biphasique, une émulsion H/E, a modulé l’activité inhibitrice des acides gras lipophiles, soulignant la diffusivité de ces acides à travers les phases. De plus, en raison de son caractère lipophile, l’acide caprylique a interagi avec les émulsifiants utilisés pour stabiliser le système, réduisant ainsi son activité inhibitrice. L’efficacité inhibitrice d’un acide hydrophile, comme l’acide lactique, dans ces systèmes biphasiques dépend principalement du pH du milieu mais sa présence peut également impacter la structure de l’émulsion. Par ailleurs, il a également été mis en évidence que l’exposition à une émulsion modèle engendre une perte de culturabilité de la souche KBAB4 sur le milieu BHA. Ces travaux ont permis d’appréhender les interactions entre bactéries sporulées, composés inhibiteurs et composants d’une émulsion H/E afin d’optimiser la formulation d’aliments sains et sûrs
The use of natural antimicrobial compounds is common for controlling the growth of pathogenic or spoilage spore-forming bacteria in foods. Some of these compounds exhibit reduced inhibitory efficacy due to food matrices structural and physico-chemical complexity. The inhibitory properties of seven compounds were assessed on the growth of B. weihenstephanensis KBAB4 by modelling, and related to their physico-chemical characteristics. It appears that in an aqueous nutrient media, the inhibitory effectiveness of a compound is due to its lipophilicity, characterized by a higher dissociation at acidic pH or a higher partition coefficient (log P). The presence of a dispersed oil phase in a biphasic medium, an O/W emulsion, modulated the inhibitory activity of lipophilic fatty acids, highlighting the diffusivity of these acids between phases. Moreover, the lipophilic nature of caprylic acid allowed interactions with the emulsifiers used for system stabilization, thereby reducing its inhibitory activity. The inhibitory effectiveness of a hydrophilic acid (such as lactic acid) in these biphasic systems primarily depends on the pH of the medium but can also impact their structure. It was also shown that exposure to a model emulsion resulted in a loss of culturability of KBAB4 strain on BHA medium. This work has allowed to understand the interactions between spore-forming bacteria, inhibitory compounds and the components of an O/W emulsion, to optimize the formulation of healthy and safe food products

La nature et les années d’évolution ont produit des architectures d’une sophistication impressionnante, constituées de plusieurs briques élémentaires qui s’assemblent de façon remarquablement contrôlée pour donner une structure fonctionnelle. Imiter ce type d’architectures avec des espèces simples et synthétiques est un défi scientifique majeur. Dans ce projet nous nous sommes attachés à mettre au point un système à base de cyclodextrines, qui est un sucre naturel et peu cher. Une cyclodextrine modifiée chimiquement est capable de s’auto-assembler en petits oligomères grâce à une interaction hôte-invité. Un groupement latéral peut être ajouté et selon sa nature cet oligomère peut ensuite interagir soit avec des acides nucléiques, soit avec des surfaces multivalentes. Ainsi dans ce travail, nous avons mené une étude structurale de l’assemblage supramoléculaire, rappelant la structure et les fonctions du virus de la mosaïque du tabac, par cryo-EM de haute résolution, reconstruction 3D, SPR et diffraction des rayons X. De plus, nous avons réalisé une fonctionnalisation des monomères par des epitopes inhibiteurs et avons exploré leur utilisation en tant qu’inhibiteurs supramoléculaires multivalents des glycosidases et du virus de la grippe
Nature and years of evolution have produced architectures of impressive sophistication, made up of several elementary bricks that assemble in a remarkably controlled manner to give a functional structure. Imitating this type of architecture with simple and synthetic species is one of the major scientific challenges. In this project we focused on developing a system based on cyclodextrins, which is a natural and low cost sugar. A chemically modified cyclodextrin is capable of self-assembling into small oligomers through host-guest interaction. A side group can be added and depending on its nature this oligomer can then interact either with nucleic acids or with multivalent surfaces. Thus in this work, we conducted a structural study of the supramolecular assembly, recalling the structure and functions of the Tobacco mosaic virus, by high-resolution cryo-EM, 3D reconstruction, SPR and X-ray diffraction. In addition, we performed functionalization of the monomers by inhibitory epitopes and explored their use as multivalent supramolecular inhibitors of glycosidases and influenza virus

Le travail de recherche présenté dans ce mémoire de thèse a été centré sur une nouvelle famille de flavones aux propriétés antivirales. Mon travail de thèse avait pour premier objectif d'améliorer la synthèse de la ladanéine (tête de série) et permettre l'accès à d’autres analogues. Un développement méthodologique a permis de mettre au point une synthèse compatible avec les procédés industriels qui permette d'améliorer les rendements et de raccourcir significativement les délais d'obtention. De plus, aucune purification par colonne de silice n’est nécessaire. Une étude physico-chimique détaillée a ensuite été menée. Les propriétés acido-basiques de la série de composés ont d'abord été évaluées avant l'étude des propriétés électrochimiques. Ces données sont déterminantes pour une meilleure compréhension du mécanisme d'action de ces flavones. La complexation au Fe(III) a été également démontrée comme essentielle pour l’activité antivirale de ces composés. Les propriétés de complexation de ce cation ont donc été étudiées et ont apporté des informations importantes. Finalement, dans le but d’améliorer les propriétés pharmacocinétiques de ces agents virucides, des formulations originales avec le Mg(II), cation biocompatible, ont été élaborées et étudiées
The research work presented in this manuscript was centered on a novel flavone series displaying potent antiviral activities toward enveloped viruses such as HCV. The first goal of my research work was to improve the synthesis of ladanein (the lead antiviral compound) and to allow an easy access to a broad range of analogues. A methodological approach allowed setting up a synthetic route compatible with industrial processes with high yields and significantly shortened preparation time. Furthermore, no silica gel column chromatography was needed throughout the synthetic route. A thorough physico-chemical study was then undertaken. The acido-basic properties of this homogenous series of compounds were first evaluated prior to the investigation of their electrochemical parameters. These data are essential for a deeper understanding of the mechanism of action of these polyphenolic compounds. Fe(III) was shown to be essential for the antiviral activity of these compounds and, hence, the Fe(III) complexation properties of the flavones have been studied and provided important information. Last but not least, in order to improve the pharmacokinetic properties of the flavones, original formulation approaches using the biocompatible Mg(II) cation were undertaken and thoroughly investigated

L’objectif de ce travail est d’élaborer par voie électrochimique un film de polypyrrole sur l’acier inoxydable 304 à partir d’un électrolyte support d’acide phosphorique et d’améliorer sa résistance à la corrosion par l’utilisation d’ondes ultrasonores haute fréquence (US) et l’incorporation d’un inhibiteur inorganique (KNO3) et de particules de silice (SiO2). L’inhibiteur inorganique a réduit le potentiel d’oxydation du monomère et a été incorporé dans la chaîne polymérique. Les ultrasons ont favorisé la réaction d’électropolymérisation en augmentant le transport des espèces électroactives vers l’électrode. Ils ont engendré des films plus compacts, présentant une topographie plus fine et plus homogène. Les films composites PPy-SiO2 ont été élaborés par différentes méthodes. Une bonne répartition des particules dans la chaîne polymérique a été obtenue avec la méthode multicouche. Tous les films élaborés : PPy-NO3-, PPy-US et PPy-SiO2 offrent une meilleure protection de l’acier inoxydable contre la corrosion en milieu chloruré que le revêtement PPy
The aim of this work is to electrochemically elaborate polypyrrole films on 304 stainless steel in phosphoric acid solution and improve corrosion resistance by the use of high frequency ultrasound (US), incorporation of inorganic inhibitor (KNO3) and silica (SiO2) particles. The inorganic inhibitor reduced the oxidation potential of pyrrole monomers and was incorporated into polymer matrix. Ultrasound favors electrochemical polymerization reaction by improving mass transfer towards the electrode. It leads to films more compact, presenting a thinner and more homogeneous topography. PPy-SiO2 composite films were prepared by different methods. Good particles distribution within polymer matrix was achieved through multilayered method. All formed films: PPy-NO3-, PPy-US and PPy-SiO2 offer better protection of stainless steel against corrosion in chloride environment than PPy coatings