Synthèse de sondes fluorogéniques pour la détection et quantification de protéases

L’Institut de Chimie Moléculaire de l’Université de Bourgogne (ICMUB, UMR CNRS 6302, Dijon, http://www.icmub.com/), est un laboratoire universitaire de recherche, qui regroupe près de 140 personnes travaillant dans les domaines de la chimie moléculaire appliquée à l’environnement et à la santé. 

Les enzymes sont des régulateurs essentiels de pratiquement tous les processus biologiques, et les variations de leur activité peuvent fournir des informations précieuses sur les états physiologiques et pathologiques. Parmi elles, les protéases jouent un rôle particulièrement important dans des maladies telles que le cancer, les maladies cardiovasculaires et les troubles du système immunitaire. Leur activité peut ainsi être exploitée non seulement comme cible thérapeutique, mais également comme biomarqueur pour la détection et le suivi des maladies.

Notre équipe de recherche développe une nouvelle approche permettant de détecter l’activité des métalloprotéases matricielles (MMP) directement dans le sang. Cette méthode repose sur une sonde fluorogénique fondée sur le principe du FRET : une molécule fluorescente et un quencher sont reliés par une courte séquence peptidique. Lorsque le peptide est clivé par une protéase, le quencher est séparé du fluorophore, ce qui entraîne l’apparition d’un signal fluorescent.

En collaboration avec le Pr Anthony Romieu (Institut de Chimie de Nice), nous avons développé une nouvelle génération de molécules quencher capables de supprimer efficacement la fluorescence d’une large gamme de fluorophores. Ce quencher peut être fonctionnalisé avec deux séquences peptidiques, ouvrant ainsi la possibilité de développer des sondes capables de détecter simultanément l’activité de plusieurs enzymes.

L’objectif de ce stage sera d’optimiser et de monter en échelle la synthèse de ce nouveau quencher. L’étudiant(e) étudiera et améliorera plusieurs étapes de synthèse particulièrement délicates, afin d’augmenter les rendements réactionnels, de simplifier les étapes de purification et de développer des protocoles robustes adaptés à une préparation à plus grande échelle.

Ce projet permettra d’acquérir une expérience pratique en synthèse organique moderne, en optimisation de réactions, ainsi qu’en techniques de purification et de caractérisation. Il offrira également l’opportunité de travailler à l’interface entre chimie organique, chimie biologique et applications biomédicales, et de contribuer au développement d’une technologie présentant un potentiel d’application dans le domaine du diagnostic.

Etudiant(e) en Master 2 ou dernière année d'école d'ingénieur, avec un profil de chimiste organicien, et présentant un fort intérêt pour l'interface Chimie - Biologie et les applications en santé.