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Synthèse d'une famille de bioconjugués peptide-polymère : vers la modulation des propriétés d'auto-assemblage de séquences peptidiques

ABG-97972 Sujet de Thèse
04/05/2021 Contrat doctoral
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Equipe Chimie des Polymères - IPCM
Paris - Ile-de-France - France
Synthèse d'une famille de bioconjugués peptide-polymère : vers la modulation des propriétés d'auto-assemblage de séquences peptidiques
  • Chimie
Polymérisation anionique, bioconjugués, chimie des matériaux

Description du sujet

Les peptides sont considérés comme les briques élémentaires de la nature. Ils possèdent des propriétés variées : activité biologique, sensibilité à différents stimuli, biodégradabilité ou propriétés de reconnaissance, d'auto-assemblage ou une faible immunogénicité. Néanmoins les peptides peuvent présenter quelques faiblesses telles qu'une instabilité chimique, une dégradation rapide in vivo, une instabilité physique (agrégation, fibrillation), ce qui affecte parfois fortement leurs propriétés initiales. Par exemple, l'agrégation des peptides β est un signe clinique de diverses maladies comme les amyloses ou la maladie d'Alzheimer. Plusieurs stratégies ont été développées pour circonvenir à ces faiblesses. Une 1ère stratégie très utilisée en chimie médicinale, est la N-modification (principalement par des groupements méthyles) de certaines liaisons peptidiques afin d'augmenter la résistance aux dégradations enzymatiques ou de modifier la conformation du peptide. Une 2ème stratégie est la synthèse de conjugués peptide-polymère qui permet de combiner les fonctions et les propriétés de biomolécules natives avec celles de polymères synthétiques dans un matériau aux propriétés uniques.[1] En effet, si les polymères sont souvent structurellement moins complexes, ils possèdent une très grande diversité chimique et possèdent des propriétés complémentaires à celles des peptides en termes de solubilité, de propriétés mécaniques ou de stabilité.

Récemment, notre équipe a proposé une technique permettant de combiner ces 2 stratégies en faisant croître une chaîne polymère à partir de l'azote d'une liaison peptidique.[2] Les premiers résultats ont été obtenus sur des dipeptides cycliques.[3] L'objectif de ce travail de thèse sera dans un premier temps d'étendre la portée de la méthode en évaluant la possibilité de fonctionnaliser des acides aminés protégés et des structures peptidiques plus complexes. La technique sera également étendue à différentes familles de monomères pour introduire de nouvelles fonctionnalités (biodégradation, sensibilité à l'oxydation...).

Dans un second temps, des séquences peptidiques de soies naturelles et des peptides β-amyloïdes seront modifiés afin de moduler leurs propriétés d'auto-assemblage. Les nouvelles propriétés et leurs applications potentielles seront étudiées en collaboration avec une équipe de physiciens et une équipe de biochimistes.

Références :

[1] Y. Qi,  A. Chilkoti, Polymer Chemistry 2014, 5, 266.

[2] L. Dentzer, C. Bray, S. Noinville, N. Illy, P. Guégan, Macromolecules 2015, 48, 7755.

[3] Ö. Tezgel, S. Noinville, V. Bennevault, N. Illy, P. Guégan, Polymer Chemistry 2019, 10, 776.

Prise de fonction :

01/10/2021

Nature du financement

Contrat doctoral

Précisions sur le financement

Financement ANR

Présentation établissement et labo d'accueil

Equipe Chimie des Polymères - IPCM

L’Institut Parisien de Chimie Moléculaire (IPCM) est une unité mixte UPMC-CNRS .
Les activités de recherche se situent dans le domaine de la chimie moléculaire au sens large. Les compétences présentes et les savoir-faire couvrent toutes les facettes de l’échelle moléculaire, de la chimie inorganique à la chimie organique et jusqu’aux interfaces avec la biologie, les matériaux et plus généralement dans la sphère des nanosciences moléculaires et en science des polymères. Des efforts importants sont consacrés à leurs applications dans des domaines scientifiques variés et en relation avec les grands enjeux sociétaux (santé, développement durable, technologies de l’énergie et de l’information...)

Intitulé du doctorat

Doctorat de Chimie

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

Sorbonne Université

Ecole doctorale

ED397

Profil du candidat

Afin de mener à bien ce projet multidisciplinaire, le candidat (H/F) devra être motivé, faire preuve de curiosité et d'esprit critique. De bonnes connaissances en chimie de synthèse, chimie macromoléculaire et des méthodes classiques de caractérisation des macromolécules (RMN, FT-IR, SEC, ATG, DSC...) seront appréciées. Un bon niveau en anglais est impératif.

31/05/2021
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