Fusarium head blight is a devastating fungal disease of cereals caused by the pathogen Fusarium graminearum that leads to important economic losses due to diminished yields and grain downgrading. F. graminearum deploys several secondary metabolites known as virulence factors to facilitate its invasion of host tissues. These include the gramillins, a group of bicyclic lipopeptide ionophores that cause cell death and increased virulence in Arabidopsis, maize, and barley, but not wheat. Ionophores are involved in many plant-microbe interactions, but current knowledge of the molecular mechanisms governing host response to these molecules is limited. Susceptibility to gramillin varies among cultivars of affected species, but the basis for insensitivity has not yet been described, nor has the function of gramillin during infection. Here, we establish ion leakage as a method to survey Canadian barley for sensitivity, demonstrate that insensitivity to gramillin is likely mediated by a plant protease rather than inducible immune responses, and suggest a possible function of gramillin in positively regulating the expression of other fungal virulence factors during infection. This contributes to deepening our understanding of cyclic lipopeptide ionophores and their role during plant-microbe interactions.

Le milieu marin représente une source d'inspiration pour les chimistes, grâce à l'incroyable diversité structurale des composés isolés des organismes et micro-organismes marins. Parmi eux, la laxaphycine B, un lipopeptide cyclique isolée de la cyanobactérie Anabaena torulosa est comme la plupart des peptides marins produit selon une voie de biosynthèse non ribosomale « NRPS /PKS » et présente une forte activité cytotoxique sur différentes lignées cellulaires cancéreuses. Une des problématiques de ce lipopeptide est l'absence d'information sur son mécanisme d'action. Afin d'identifier des cibles potentielles, mais surtout d'entreprendre des études des relations structure-activités, la confirmation de sa structure est nécessaire. C'est dans cette optique que nous avons entrepris la synthèse de la laxaphycine B en synthèse peptidique en phase solide (SPPS). Dans un premier temps, nous avons entrepris la synthèse des quatre aminoacides non ribosomaux. Dans un second temps, nos efforts se sont concentrés sur le développement d'une stratégie de synthèse pour l'obtention de ce lipopeptide. En dernier lieu, nous avons étudié la structure secondaire possible de la laxaphycine B, afin d'apporter une explication sur son mécanisme d'action. / Marine environment is a source of inspiration for chemists, thanks to the incredible structural diversity isolated from marine organisms and microorganism's compounds. Among them, laxaphycine B, a cyclic lipopeptide isolated from Anabena torulosa cyanobacteria, as like most marine peptides produced by a non-ribosomal biosynthesis pathway "NRPS/PKS”. Furthemore, this peptide has shown a strong cytotoxic activity on various cancer cell lines. One of the problems of this lipopeptide, is the lack of information on its mechanism of action. To identify potential targets and also to study in structure activity relationships, confirmation of its structure is necessary. It is in this context that we undertook laxaphycine B's synthesis using SPPS. In a first step, the four non-ribosomal aminoacids have been synthesized. In a second step, our efforts have focused on the development of a synthesis strategy to obtain laxaphycine B. Lastly, we studied the laxaphycin B's secondary structure to understand its mechanism of action.

La chimie de clic est devenue indispensable dans les nombreux domaines de chimie associée à la conception de médicament. Dans ce contexte, comme nous savons(connaissons) l'étude concernant l'impact d'insertion triazole sur la conformation de peptaibol est limitée, nous avons conduit l'étude pour examiner l'impact et l'adaptabilité de 1, 1 4-disubstituted, 2, l'insertion 3-triazole dans peptaibols différent. Selon le résultat de cette expérience touchant à l'activité réduite et la conformation perturbée de l'analogue peptaibol, le substitut dipeptide décoré du fragment triazole portant substituents hydrophobe divers a été inséré à très N-ter la partie du peptaibol. L'amélioration du bioactivity et de la restauration de la conformation pour les analogues peptaibol a été observée et le fait a été aussi soutenu par les résultats obtenus de l'étude biophysique des analogues choisis d'ALM F50/5. Nous avons plus loin prolongé notre étude pour employer notre stratégie à être appliqué sur le peptide P42 thérapeutique qui souffre de la limitation de manque de perméabilité et de stabilité. Le peptide P42 est impliqué dans le pathophysiology de la maladie d'Huntington neurodégénératif. Un total de 12 analogues de peptide de P42-camelote a été synthétisé par SPPS par notre protocole optimize. Dans la deuxième partie, nous avons développé une stratégie pour synthétiser lipopeptide cyclique produit de l'espèce cynaobacterial marine. Notre objectif principal était de synthétiser Hormothamnin A, undecapeptide cyclique consistant de plusieurs acides aminés artificiels incluant dehydroamino acide (Dhaa) qui fait la synthèse de ce peptide compliqué. En raison de cette raison, premièrement, nous avons voulu appliquer notre stratégie de synthétiser Trichormamide A, une sorte relativement plus simple de cylic lipopeptide. Après l'accomplissement de cette tâche, une première tentative a été faite pour synthétiser Hormothamnin A. Le résultat préliminaire de ceci est présenté dans cette section. Enfin, nous avons essayé de développer une méthodologie robuste pour synthétiser Fmoc-Dhaa dans la phase de solution et son insertion dans l'ordre peptaibol par une norme(un standard) SPPS le protocole. Les résultats préliminaires que nous avons concernant la synthèse Dhaa et son insertion dans peptaibol sont aussi discutés ici de plus avec la synthèse de phase solide de Bergofungin naturel D. / The click chemistry has become indispensible in the many areas of chemistry associated with drug design. In this context, as we know the study concerning the impact of triazole insertion on the conformation of peptaibol is limited, we have conducted the study to investigate the impact and adaptability of the 1, 4-disubstituted 1, 2, 3-triazole insertion into different peptaibols. Depending on the outcome of this experiment relating to reduced activity and perturbed conformation of the peptaibol analogue, the dipeptide surrogate decorated with the triazole moiety bearing various hydrophobic substituents was inserted at the very N-ter part of the peptaibol. The improvement of the bioactivity and restoration of the conformation for the peptaibol analogues was observed and the fact was also supported by the results obtained from the biophysical study of the selected analogues of ALM F50/5. We have further extended our study to employ our strategy to be applied on the therapeutic P42 peptide which suffers from the limitation of lack of permeability and stability. P42 peptide is involved in the pathophysiology of neurodegenerative Huntington’s disease. A total of 12 analogues of P42-TAT peptide were synthesized through SPPS by our optimized protocol. In the second part, we have developed a strategy for synthesizing the cyclic lipopeptide originated from marine cynaobacterial species. Our main objective was to synthesize Hormothamnin A, a cyclic undecapeptide consisting of several unnatural amino acids including dehydroamino acid (Dhaa) which makes the synthesis of this peptide complicated. Due to this reason, firstly, we have chosen to apply our strategy to synthesize Trichormamide A, a relatively simpler kind of cylic lipopeptide. After accomplishing this task, a first attempt was made to synthesize Hormothamnin A. The preliminary result of this is presented in this section. At last, we have tried to develop a robust methodology to synthesize Fmoc-Dhaa in solution phase and its insertion into the peptaibol sequence through a standard SPPS protocol. The preliminary results we have got concerning the Dhaa synthesis and its insertion into peptaibol are also discussed here in addition with the solid phase synthesis of natural Bergofungin D