La bioactivité des chitooligosaccharides semble dépendre des degrés de Nacétylation et de polymérisation ainsi que de la distribution des unités répétitives D-glucosamine et N-acétyl-D-glucosamine. Afin de préparer des structures parfaitement définies, nous avons développé une nouvelle méthode basée sur la synthèse chimique totale d’oligosaccharides pouvant être décrite en trois étapes :1- préparation de quatre monosaccharides jouant le rôle de donneurs et accepteurs de GlcN et GlcNAc2- formation des oligosaccharides protégés suite à la réaction de couplage d’un donneur de GlcN/GlcNAc avec un accepteur de GlcN/GlcNAc3- suppression des groupes protecteurs permettant l’obtention des chitooligosaccharides cibles.Un avantage important de cette stratégie vient de sa convergence. Ainsi, chaque structure protégée de chitooligosaccharide peut être convertie en un nouveau donneur ou accepteur de glycosyle par modification chimique, conduisant ensuite aux chitooligosaccharides de plus haut DP. / Bioactivity of chitooligosaccharides seems to depend on their degrees of Nacetylationand polymerisation but also the sequence of the D-glucosamine and Nacetyl-D-glucosamine units. To prepare well defined structures, we have developeda new method based on the total chemical synthesis of oligosaccharides describedin three stages:1- preparation of four monosaccharides playing the role of donors and acceptors ofboth GlcN and GlcNAc2- formation of protected oligosaccharides by the coupling reaction of oneGlcN/GlcNAc donor with one GlcN/GlcNAc acceptor3- removal of protecting groups to generate targeted chitooligosaccharidesAn important advantage of this strategy is based on its convergence. Thus, eachprotected chitooligosaccharide structure can be converted into a new glycosyldonor or acceptor, thanks to chemical modifications, and then leads to higher DPchitooligosaccharides

Chitooligosaccharides are composed of linear β-(1→4)-linked 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcNAc) and/or 2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcN). They are of interest due to their remarkable biological properties including antibacterial, antitumor, antifungal and elicitor activities. They can be obtained from the aminoglucan chitosan by chemical or enzymatic degradation which obviously affords rather heterogenous mixtures. On the other hand, chemical synthesis provides pure compounds with defined sequences of GlcNAc and GlcN monomers. The synthesis of homo- and hetero-chitobioses and hetero-chitotetraoses is described in this thesis. Dimethylmaleoyl and phthaloyl groups were used for protection of the amines. The donor was activated as the trichloroacetimidate in order to form the β-linkages. Glycosylation in the presence of trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate, followed by N- and O-deprotection furnished chitobioses and chitotetraoses in good yields. / Chitooligosacchride bestehen aus linear β-(1→4)-verknüpften 2-acetamido-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcNAc) and/or 2-amino-2-deoxy-β-D-glucopyranose (GlcN) Einheiten. Sie beanspruchen aufgrund ihrer bemerkenswerten biologischen Eigenschaften – u.a. antibakterielle, antitumor, antimykotische und Elicitor Aktivität - grosses Interesse. Sie sind durch chemischen oder enzymatischen Abbau von Chitosan zugänglich, wobei diese Methoden unausweichlich zu komplexen, sehr heterogenen Mischungen von Chiooligosacchariden führen. Chemische Synthesen von Chitooligosacchariden mit definierter Sequenz von GlcNAc und GlcN Einheiten sind daher von erheblichem Interesse. In der vorliegenden Arbeit werden Synthesen von partiell acetylierten Chitobiosen und –tetraosen beschrieben. Die Aminogruppen wurden als N-Dimethylmaleoyl- bzw. Phthaloylimide geschützt. Die Donoren wurden als Trichloacetimidate aktiviert, wobei aufgrund von Nachbargruppeneffekten ausschliesslich die β-Glycoside entstehen. Die Trimethylsilyltrifluoromethansulfonat-promovierte Glycosidierung geeigneter Akzeptoren lieferte schliesslich die Chitobiosen und die Chitotetraosen in guten Ausbeuten.

Chitooligosaccharides are composed of glycosamin and N-acetylglycisamin residues. Gel permeations chromatography is employed for the separation of oligomers, cation exchange chromatography is used for the separation of homologes and isomers. Trideuterioacetylation of the chitooligosaccharides followed by MALDI-TOF mass spectrometry allowes for the quantitation of mixtures of homologes. vMALDI LTQ multiple-stage MS is employed for quantitative sequencing of complex mixtures of heterochitooligosaccharides. Pure homologes and isomers are applied to biological assays. Chitooligosaccahrides form high-affinity non-covalent complexes with HC gp-39 (human cartilage glycoprotein of 39 kDa). The affinity of the chitooligosaccharides depends on DP, FA and the sequence of glycosamin and N-acetylglycosamin moieties. (+)nanoESI Q TOF MS/MS is used for identification of a high-affinity binding chitooligosaccharide of a non-covalent chitinase B - chitooligosaccharide complex. DADAA is identified as the heterochitoisomer binding with highest affinity and biostability to HC gp-39. Fluorescence based enzyme assays confirm the results. / Chitooligosaccharide sind aus Glycosamin und N-Acetylglycosamun aufgebaut. Gelpermeationschromatographie wird für die Trennung von Oligomeren verwendet, die Kationenaustauschchromatographie wird zur Trennung von homologen- und Isomerengemischen angewendet. Trideuterioacetylierung der Chitooligosaccharide gefolgt von einer Analyse mittels MALDI-TOF MS erlaubt die quantitative Analyse von Homologengemischen. vMALDI LTQ multiple-stage MS wird angewendet zur Sequenzanalyse und Quantifizierung komplexer Gemische von Heterochitooligosacchariden. Reine Homologe und Isomere werden für biologische Assays verwendet. Dabei zeigt sich, dass Chitooligosaccharide mit HC gp-39 hochaffine Komplexe bilden. Die Affinität der Chitooligosaccharide hängt vom DP, FA und der Sequenz der Chitooligosaccharide ab. (+)nanoESI Q TOF MS/MS wird erfolgreich angewendet zur Identifizierung eines Chitooligosaccharides, das mit hoher Affinität an Chitinase B (Serratia marcescens) bindet. DADAA wurde als die Sequenz des Isomers identifiziert, das mit höchster Affinität und Biostabilität an aktive Chitinase B bindet. Fluoreszenz basierte Enzymassays konnten dieses Ergebnis bestätigen.

La bioactivité des chitooligosaccharides semble dépendre des degrés de Nacétylation et de polymérisation ainsi que de la distribution des unités répétitives D-glucosamine et N-acétyl-D-glucosamine. Afin de préparer des structures parfaitement définies, nous avons développé une nouvelle méthode basée sur la synthèse chimique totale d'oligosaccharides pouvant être décrite en trois étapes :1- préparation de quatre monosaccharides jouant le rôle de donneurs et accepteurs de GlcN et GlcNAc2- formation des oligosaccharides protégés suite à la réaction de couplage d'un donneur de GlcN/GlcNAc avec un accepteur de GlcN/GlcNAc3- suppression des groupes protecteurs permettant l'obtention des chitooligosaccharides cibles.Un avantage important de cette stratégie vient de sa convergence. Ainsi, chaque structure protégée de chitooligosaccharide peut être convertie en un nouveau donneur ou accepteur de glycosyle par modification chimique, conduisant ensuite aux chitooligosaccharides de plus haut DP.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 NathaliaKA_DISSERT.pdf: 1804671 bytes, checksum: dc9249f4244d248101071758a918d9fa (MD5) Previous issue date: 2011-03-21 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The acquisition of oligosaccharides from chitosan has been the subject of several studies in the pharmaceutical, biochemical, food and medical due to functional properties of these compounds. This study aimed to boost its production of chitooligosaccharides (COS) through the optimization of production and characterization of chitosanolytic enzymes secreted by microorganisms Paenibacillus chitinolyticus and Paenibacillus ehimensis, and evaluating the antioxidant potential of the products obtained. In the process of optimizing the production of chitosanase were employed strategies Fractional Factorial Experimental Design and Central Composite Rotatable Design. The results identified the chitosan, peptone and yeast extract as the components that influenced the production of chitosanase by these microorganisms. With the optimization of the culture media was possible to obtain an increase of approximately 8.1 times (from 0.043 to 0.35 U.mL U.mL-1) and 7.6 times (from 0.08 U.mL-1 to 0.61 U.mL-1) in the enzymatic activity of chitosanase produced by P. chitinolyticus and P. ehimensis respectively. Enzyme complexes showed high stability in temperature ranges between 30? and 55? C and pH between 5.0 and 9.0. Has seen the share of organic solvents, divalent ions and other chemical agents on the activity of these enzymes, demonstrating high stability of these crude complexes and dependence of Mn2+. The COS generated showed the ability of DPPH radical scavenging activity, reaching a maximum rate of scavenging of 61% and 39% when they were produced with enzymes of P. ehimensis and P. chitinolyticus respectively. The use of these enzymes in raw form might facilitate its use for industrial applications / A obten??o de oligossacar?deos a partir da quitosana tem sido alvo de diversas pesquisas na ?rea farmac?utica, bioqu?mica, alimentar e m?dica, devido ?s propriedades funcionais destes compostos. Este trabalho teve o objetivo de potencializar a produ??o de quitooligossacar?deos (QOS), atrav?s da otimiza??o da produ??o e caracteriza??o de enzimas quitosanol?ticas secretadas pelos microrganismos Paenibacillus chitinolyticus e Paenibacillus ehimensis, e avalia??o do potencial antioxidante dos produtos obtidos. No processo de otimiza??o da produ??o de quitosanases foram empregadas as estrat?gias de Planejamento Experimental Fatorial Fracionado e Delineamento Central Composto Rotacional. Os resultados encontrados identificaram a quitosana, a peptona e o extrato de levedura como os componentes que mais influenciaram na produ??o de quitosanases por estes microrganismos. Com a otimiza??o dos meios de cultivo foi poss?vel obter um aumento de aproximadamente 8,1 vezes (de 0,043U.mL-1 para 0,35U.mL-1) e de 7,6 vezes (de 0,08U.mL-1 para 0,61U.mL-1) na atividade enzim?tica de quitosanases produzidas pelos P. chitinolyticus e P. ehimensis, respectivamente. Os complexos enzim?ticos mostraram alta estabilidade nas faixas de temperatura entre 30?C e 55?C, e de pH entre 5,0 e 9,0. Foi vista a a??o de solventes org?nicos, ?ons bivalentes e outros agentes qu?micos sobre a atividade destas enzimas, demonstrando alta estabilidade destes complexos brutos e depend?ncia de Mn2+. Os QOS gerados mostraram habilidade de seq?estro do radical DPPH, atingindo uma taxa m?xima de seq?estro de 61% e 39% quando estes foram produzidos com enzimas do P. ehimensis e P. chitinolyticus, respectivamente. A utiliza??o dessas enzimas na forma bruta poder? facilitar seu uso para aplica??es industriais

Les symbioses rhizobienne et mycorhizienne à arbuscules sont deux endosymbioses racinaires jouant des rôles importants dans le développement des plantes en améliorant leur nutrition minérale. Les lipo-chitooligosaccharides (LCOs), produits par les bacteries Rhizobia et les champignons mycorhiziens, sont essentiels pour l'établissement de la symbiose rhizobienne et stimulent la mycorhization. Chez la légumineuse Medicago truncatula, trois récepteurs-like kinase à motifs lysin (LysM), LYR3, NFP et LYK3 sont impliqués dans la perception des LCOs. Le travail présenté a eu pour objectif la caractérisation biochimique de ces récepteurs et leurs applications potentielles. Les orthologues de LYR3 de M. truncatula ont été clonés et se sont tous révélés, à l'exception de celui du lupin, capables d'établir une interaction d'affinité élevée avec les LCOs mais pas avec les chitooligosaccharides de structure apparentée. Afin de mieux comprendre les bases moléculaires de la reconnaissance des LCOs, des échanges de domaine entre les protéines LYR3 de lupin et de Medicago ont été effectués et ont révélé l'importance du troisième domaine LysM dans l'interaction. L'exploitation des capacités de reconnaissance des LCOs par LYR3 à des fins biotechnologiques a été évaluée à l'aide de récepteurs chimériques constitués du domaine extracellulaire de LYR3 et du domaine kinase des récepteurs immunitaires AtCERK1 et EFR. Il est apparu que LYR3 peut être utilisé pour élaborer des récepteurs chimériques mais leur mode d'activation reste à optimiser. Enfin l'étude des deux récepteurs symbiotiques NFP et LYK3 suggère qu'ils sont régulés par phosphorylation suite au traitement par les signaux symbiotiques. L'ensemble de ce travail apporte un éclairage nouveau sur les mécanismes de perception des LCOs et sur les modifications associées à leurs récepteurs qui en résultent. / Arbuscular mycorrhization and rhizobial nodulation are two major root endosymbioses which play important roles in plant development by improving their mineral nutrition. Produced by Rhizobia bacteria and mycorrhizal fungi, lipo-chitooligosaccharides (LCOs) were shown to be essential for the formation of the rhizobial symbiosis and to have stimulatory effects on mycorrhization. In the legume Medicago truncatula three lysin motif (LysM) receptor-like kinases LYR3, NFP and LYK3 have been shown to be involved in LCO perception. Here work is presented aimed at the biochemical characterization and application of these important receptor proteins. Cloned from several legume species orthologs of M. truncatula LYR3, except from lupin, were shown to bind LCOs with high affinity, but not structurally-related chitooligosaccharides (COs). Domain swaps between the lupin and Medicago proteins were used as a tool to decipher the molecular basis of LCO recognition and revealed the importance of the third LysM domain for LCO binding. The possibility of exploiting the LCO-binding capacity of LYR3 in biotechnology, through the composition of chimeric receptors, was investigated by combining together the extracellular domain of LYR3 protein with the kinases of Arabidopsis thaliana immune receptors, AtCERK1 and EFR. The results suggest that LYR3 could be used for constructing biologically active chimeric proteins whose mode of activation needs to be improved. Finally studies on the two LysM symbiotic receptors NFP and LYK3 suggest that they are regulated by changes in their phosphorylation after symbiotic treatments. Together this work brings light on the mechanisms underlying LCO perception and the modifications that receptors undergo after their treatment with LCO.

Les méthodes d’amélioration des procédures de cryoconservation sont traditionnellement basées sur l’empirisme. Pour s’en démarquer, nous sommes repartis des modèles biophysiques développés pour décrire les procédures en s’appuyant sur 2 méthodes. La 1ère méthode a consisté au développement de techniques de simulation des procédures en caractérisant l’utilisation du Snomax dans l’appareil DSC. Nous avons montré que le contrôle de la température de nucléation (Tn) est possible en choisissant les conditions expérimentales (volume d’échantillon et concentration en Snomax) qui influencent les probabilités de présence de 3 sous-populations d’INA des protéines de P. syringae. La possibilité d’effectuer des simulations a pu être validée pour certaines plages de surfusion dans les solutions de cryoconservation. Ceci a permis la caractérisation des effets physiques influencés par Tn et qui interviennent au cours des procédures et d’alimenter les modèles biophysiques de cryoconservation. La 2ème méthode a consisté à la modification de la composition des solutions afin de réduire le recours au DMSO (cytotoxique) en utilisant des composés de type oligosaccharides : les COS. Après vérification de la biocompatibilité des COS avec des cellules embryonnaires, la caractérisation de l’influence thermodynamique des COS a été effectuée. Il a été montré que les COS sont des cryostabilisateurs qui se lient à une petite quantité de molécule d’eau et n’en affecte pas les propriétés physicochimiques. Les COS peuvent donc être introduits dans le milieu extracellulaire sans risque d’accélérer la déshydratation cellulaire. De plus, il a été montré qu’ils favorisent la gélification du milieu extracellulaire, laquelle est fonction de la proportion massique d’eau en solution résiduelle. Cette gélification fige une partie du système ce qui favorise sa stabilisation au passage des zones de températures à risques de recristallisation / We wished to move aside classical cryopreservation procedure improvements that are based on empiricism and to focus on existing biophysical models in order to describe procedures. We based our study on two methods. The first method consisted in developing the methods for the simulations of procedures, by characterizing the use of Snomax in a DSC device. This study highlighted that the nucleation temperature (Tn) control is possible under precise experimental conditions (sample volume and Snomax concentration) that influence the presence probability of 3 INA subpopulations of the P. syringae protein aggregates. The possibility to simulate the cryopreservation procedures has been achieved for some supercooling ranges within complex cryopreservation solutions. Consequently, it has been possible to characterize the physical effects influenced by Tn and involved within procedures. These results will participate in supplying cryopreservation biophysical models. The second method aimed to modify the composition of cryopreservative solutions in order to reduce the DMSO use (because of its cytotoxicity), using extracellular CPA components: the chitooligosaccharides COS. Subsequent to the biocompatibility verification of the COS with embryonic cells, the thermodynamic influence of the COS has been characterized. Therefore, it has been demonstrated that COS are cryostabilizers that link themselves to a small number of water molecules and does not influence its physicochemical properties. Consequently, COS can be added within the extracellular space without any risk to accelerate the cell dehydration. It has been demonstrated that COS favor the gelation of the extracellular space and that this gelation relies on the mass proportion of water in the residual solution. This gelation immobilizes a part of the system and therefore favor its stabilization when the temperature reaches the risky recrystallization range

The three major biopolymers, proteins, nucleic acids and glycoconjugates are mainly responsible for the information transfer, which is a fundamental process of life. The biological importance of proteins and nucleic acids are well explored and oligosaccharides in the form of glycoconjugates have gained importance recently. The β-(1→4) linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) moiety is a frequently occurring structural unit in various naturally and biologically important oligosaccharides and related conjugates. Chitin which is the most abundant polymer of GlcNAc is widely distributed in nature whereas the related polysaccharide chitosan (polymer of GlcN and GlcNAc) occurs in certain fungi. Chitooligosaccharides of mixed acetylation patterns are of interest for the determination of the substrate specificities and mechanism of chitinases. In this report, we describe the chemical synthesis of three chitotetraoses namely GlcNAc-GlcN-GlcNAc-GlcN, GlcN-GlcNAc-GlcNAc-GlcN and GlcN-GlcN-GlcNAc-GlcNAc. Benzyloxycarbonyl (Z) and p-nitrobenzyloxycarbonyl (PNZ) were used for the amino functionality due to their ability to form the β-linkage during the glycosylation reactions through neighboring group participation and the trichloroacetimidate approach was utilized for the donor. Monomeric, dimeric acceptors and donors have been prepared by utilizing the Z and PNZ groups and coupling between the appropriate donor and acceptors in the presence of Lewis acid yielded the protected tetrasaccharides. Finally cleavage of PNZ followed by reacetylation and the deblocking of other protecting groups afforded the N,N’-diacetyl chitotetraoses in good yield. Successful syntheses for the protected diacetyl chitotetraoses by solid phase synthesis have also been described. / Die drei wichtigsten Biopolymere sind Proteine, Nukleinsäuren und Glykokonjugate. Sie sind von fundamentaler Bedeutung für lebenswichtige Prozesse, wie z.B. den Informationstransfer. Die biologische Bedeutung von Proteinen und Nukleinsäuren ist eingehend erforscht, während Oligosaccharide in Form von Glykokonjugaten erst in neuerer Zeit an Bedeutung gewonnen haben. Die β-(1→4) verknüpfte N-Acetylglucosamin (GlcNAc) Einheit kommt häufig als in vielen natürlichen und biologisch wichtigen Oligosacchariden und ihren Konjugaten vor. Chitin, ein Polymer von GlcNAc, ist in der Natur weit verbreitet, während das verwandte Polysaccharid Chitosan (Polymer of GlcN und GlcNAc) in gewissen Pilzen auftritt. Chitooligosaccharide gemischter Acetylierungsmuster sind von Bedeutung für die Bestimmung von Substratwirkungen und für den Mechanismus von Chitinasen. In dieser Arbeit beschreiben wir die chemische Synthese von drei Chitotetraosen, nämlich GlcNAc-GlcN-GlcNAc-GlcN, GlcN-GlcNAc-GlcNAc-GlcN and GlcN-GlcN-GlcNAc-GlcNAc. Benzyloxycarbonyl (Z) und p-Nitrobenzyloxycarbonyl (PNZ) wurden aufgrund ihrer Fähigkeit, die β-Verknüpfung während der Glykosylierung durch die Nachbargruppenbeteiligung zu steuern, als Aminoschutzgruppen verwendet. Zur Aktivierung der Donoren wurde die Trichloracetamidat Methode angewendet. Monomere und dimere Akzeptoren und Donoren wurden unter Verwendung von Z und PNZ Gruppen hergestellt. Die Kupplung von geeigneten Donoren und Akzeptoren in Gegenwart einer Lewis Säure ergaben die Tetrasaccharide. Schließlich ergab die Entschützung von PNZ, gefolgt von der Reacetylierung der Aminogruppe und Abspalten der übrigen Schutzgruppen die N,N’-Diacetylchitotetraosen in guten Ausbeuten. Weiterhin wird die erfolgreiche Synthese der geschützten Diacetylchitotetraosen durch Festphasensynthese beschrieben.

Chitin ist ein Polysaccharid, welches aus N-Acetylglucosamin (GlcNAc) aufgebaut ist. Das Biopolymer kommt in der Natur in Invertebraten, Algen, Pilzen und Einzellern vor. Chitinasen hydrolysieren Chitin. Diese Enzyme sind essentiell für die Regulierung und Entwicklung von Arthropoden und Mikroorganismen. Sie fungieren in Pflanzen als Phytoalexine. <br> Das verstärkt das Interesse am Design neuer natürlicher und synthetischer Chitinase-inhibitoren, die als potentielle Insektizide, Fungizide, Antimalaria bzw. Antiasthmatika eingesetzt werden können. <br><br> Ziel dieser Arbeit war die Synthese von neuen Thioglycosidanaloga von N-Acetyl-chitooligosacchariden und deren Untersuchung als Enzyminhibitoren. <br><br> Die geschützten 4-O-Tf-galactopyranosylthioglycoside wurden aus den korrespondierenden p-Methoxyphenylglycosiden von GlcNAc nach einer neuen Methode in einer Stufe hergestellt. Die Reaktion der galacto-Triflate mit 2-Acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-desoxy-1-thio-ß-D-glucopyranose in Gegenwart von Natriumhydrid und 15-Krone-5 in THF lieferte die Pseudo-Trisaccharide.<br><br> Die Herstellung der Glycosyl-Thiazoline aus den entsprechenden p-Methoxyphenyl-glycosiden mit Lawesson's Reagenz ist nach einem neuen Reaktionsweg beschrieben wie auch die Synthese der Thioacetamide von GlcNAc-Oligomeren.<br><br> Die Pseudo-Oligosaccharide wurden als Inhibitoren der Chitinasen von Serratia marcescens, Chironomus tentans, Acanthocheilonema viteae und Hevaea brasiliensis sowie der N-Acetyl-glucosaminidase von Chironomus tentans getestet. In einigen Fällen ergab sich eine Hemmung (IC50) im µM-Bereich. / Chitin is a polysaccharide composed of N-acetylglucosamine (GlcNAc). The biopolymer is distributed in Invertebrates, algae, fungi and Protozoa. Chitinases hydrolyse chitin. These enzymes are essential for the regulation and development of Arthropoda and micro organisms. In bacteria chitinase degrade chitin as source of carbon and act in plants as phytoalexins. Currently, there is a great interest in the design of novel natural and synthetic chitinase inhibitors, which may act as potential insecticides, fungicides, antimalaria or antiasthmatics.<br><br> Thio-oligosaccharides and related thio-glycosides are rarely described in the literature. Thio-analogues of oligosaccharides derived from N-acetylglucosamine are of interest as potential enzyme inhibitors. The synthesis and enzymatic investigations of thio-glycoside analogues of N-acetyl-chitooligosaccharides are described in this thesis.<br><br> The protected 4-O-Tf-galactopyranosyl thioglycosides were prepared by a new method in one step from the corresponding p-methoxyphenyl glycosides of N-acetylglucosamine. Coupling of galacto-triflates with 2-acetamido-3,4,6-tri-O-acetyl-2-deoxy-1-thio-ß-D-glucopyranose in the presence of sodium hydride and 15-crown-5 in THF, followed by deprotection, afforded the pseudo-trisaccharides. <br><br> The preparation of glycosyl thiazolines by a new manner from the analogues p-methoxyphenyl glycosides with Lawesson's reagent is also described however the synthesis of thioacetamides of N-acetylglucosamine.<br><br> The pseudo-oligosaccharides were tested for inhibition of chitinases from Serratia marcescens, Chironomus tentans, Acanthocheilonema viteae, and Hevaea brasiliensis, and also with N-acetyl-glucosaminidase from Chironomus tentans. Inhibition with IC50 values in the µM range was found in a few cases.

Les chitooligosaccharides (COS) présentent des propriétés biologiques intéressantes telles que l'activité antimicrobienne, antifongique et antitumorale. Dans ce travail, nous avons utilisé les COS pour des applications très diverses, telles que l'ingénierie des cellules neuronales (blocage de la formation du réseau périneuronal), la complexation des cations Fe2+ et Fe3+ pour la synthèse de particules supermagnatiques et enfin pour le développement de conjugués fonctionnels à base de COS. Dans le cadre de ces études en partenariat, nous avons travaillé sur l'élaboration de chitooligosaccharides à structure contrôlée afin d’étudier leurs propriétés physico-chimiques ou biologiques. Des modifications de chitooligosaccharides ont été effectuées dans ce travail de deux façons: la modification par N-substitution et la modification par le groupe aldéhyde du résidu 2,5-anhydro-D-mannofuranose (amf) à l'extrémité réductrice des chitooligosaccharides. Les premiers types de COS consistent en la désamination suivie d'une réaction de N-réacétylation afin de contrôler (partiellement) à la fois le degré moyen d'acétylation et le degré moyen de polymérisation. La seconde stratégie consiste en la synthèse de nouveaux COS fonctionnalisés à leur extrémité réductrice par amination réductrice et oximation avec différents groupes chimiques cliquables (c'est-à-dire alcyne, alcène, azide, thiol et hydrazide). En fonction des COS fonctionnalisé ciblé, différentes techniques d'analyse ont été réalisées pour analyser pleinement leurs caractéristiques structurales telles que la spectroscopie RMN, la spectrométrie de masse MALDI-TOF, la chromatographie HPLC, la spectroscopie RAMAN et la chromatographie SEC. Des structures chimiques spécifiques de chitooligosaccharides modifiés ont été étudiées dans le but de les utiliser pour moduler le réseau périneural de neurones et l'établissement de connexions synaptiques. Nous avons également montré que les COS solubles permettent la précipitation des nanoparticules supramagnétiques de Fe3O4 avec un revêtement COS en les rendant moins toxiques. Enfin, les COS fonctionnalisés à leur extrémité réductrice pourraient être des intermédiaires utiles pour le développement de nouveaux conjugués fonctionnels à base de chitosane / Chitooligosaccharides (COS) classically present several biological properties such as anti-microbial, anti-tumor and anti-fungal activity. In this work, we used COS for widely different applications, such as tissue engeneering of neuronal cells (blocking of perineuronal net formation), the complexation of iron cations (Fe2+ and Fe3+) for the synthesis of supermagnatic particle and finally for the development of advanced functional COS-based conjugates. In this partnership studies, we worked on the elaboration of controlled structure chitooligosaccharides in order to decipher their physico-chemical or biological properties. Further modification of chitooligosaccharides was performed in this thesis in two ways: modification via amine N-substitution and the modification via the 2,5-anhydro-D-mannofuranose (amf) aldehyde group located at the reducing end of chitooligosaccharides. The first COS types consist in the nitrous depolymerization followed by N-acetylation in order to (partly) control both the mean degree of N-acetylation and the degree of polymerization. The second consist in the synthesis of new COS-based building blocks functionalized at their reducing end by reductive amination and oximation with different clickable chemical groups (i.e. alkyne, alkene, azide, thiol, and hydrazide). Depending on the targeted functionalized COS, different analysis techniques were carried out to fully characterize such as NMR spectroscopy, MALDI-TOF mass spectrometry, HPLC-chromotography, RAMAN spectroscopy and SEC chromatography. Specific chitooligosaccharides were studied in the objective to use them to modulate the perineuronal net of neurons, and the establishment of synaptic connections. We also showed that water soluble COS permit the precipitation of supramagnetic Fe3O4 nanoparticles with a COS coating and succeded in decreasing their toxicity. Finally we have shown that COS-based building blocks could be useful intermediates for the development of advanced functional COS-based conjugates such as COS-b-PEG diblock copolymers