L’opéron métabolique frz code les sous-unités d’un transporteur PTS de la sous-famille du fructose, un activateur transcriptionnel des systèmes PTS de la famille MgA (FrzR), deux cétoses-1,6-bisphosphate aldolases de type II, une kinase spécifique des sucres (famille ROK) et une protéine de la superfamille des cupines. Il est fortement associé aux souches d’Escherichia coli à virulence extra-intestinale. Nous avons montré qu’il procure un avantage aux bactéries lors de conditions de stress (peu d’oxygène, phase stationnaire de croissance, croissance dans le sérum et l’intestin) et qu’il est impliqué dans l’adhérence et l’internalisation de la bactérie dans diverses cellules eucaryotes, en régulant l’expression des fimbriae de type 1. L’activateur (FrzR) est impliqué dans ces phénotypes. A l’aide de microarrays, une série de gènes sous la dépendance du système Frz ont été identifiés. Nos données suggèrent que frz code un senseur de l’environnement permettant à E. coli de s’adapter à un environnement fluctuant en régulant notamment certains gènes de virulence et d’adaptation à l’hôte. Un modèle de régulation est présenté. / The metabolic frz operon codes for three subunits of a PTS transporter of the fructose sub-family, for a transcriptional activator of PTS systems of the MgA family (FrzR), for two type II ketose-1,6-bisphosphate aldolases, for a sugar specific kinase (ROK family) and for a protein of the cupin superfamily. It is highly associated with Extra-intestinal Pathogenic Escherichia coli strains. We proved that frz promotes bacterial fitness under stressful conditions, (such as oxygen restriction, late stationary phase of growth or growth in serum or in the intestinal tract). Furthermore, we showed that frz is involved in adherence to and internalization of E. coli in several eukaryotic cells by regulating the expression of type 1 fimbriae. The FrzR activator is involved in these phenotypes. Microarrays, experiments allowed the identification of several genes under the dependence of the frz system. Our data suggest that frz codes for a sensor of the environment allowing E. coli to adapt to a fluctuating environment by regulating some virulence and host adaptation genes. A regulation model is presented.

Les sucres ont un rôle dans de nombreux phénomènes biologiques dont, notamment, la reconnaissance cellulaire. Par exemple, les cellules cancéreuses expriment des antigènes composés de sucres qui leurs sont propres, modifiant ainsi leur identité glycosidique par rapport à celle d’une cellule saine. Ces sucres sont reconnus spécifiquement pas des protéines que l’on nomme des lectines. Ces interactions sont faibles et non-covalentes donc difficiles à capturer. L’objectif de ce projet est de concevoir un outil permettant de capturer ces interactions ce qui en permettra une meilleure compréhension. Les stratégies déjà utilisées consistent en l’utilisation de photoréticulants. Ces molécules permettent de former un lien covalent entrer la protéine d’étude et son substrat. Bien que de nombreuses améliorations ont été effectuées depuis la création de ces outils, il reste difficile de pouvoir étudier ces interactions. Pour pallier à cela, nous avons ajouté une dimension visuelle a notre outil en incorporant un motif coumarine à notre photoréticulant qui, une fois soumise à une irradiation UV, permet de créer une liaison covalente entre notre sonde et notre protéine d’intérêt et de laisser en même temps, une trace fluorescente sur ladite protéine. Nous avons ensuite utilisé notre coumarine en présence d’une fucolectine, la BambL, en conditions dénaturantes pour laisser une trace fluorescente sur celle-ci. Notre sonde a également été utilisé pour cibler des protéines d’intérêts dans des lysats cellulaires. / Carbohydrates are involved in many biological phenomena, such as cellular recognition. As an example, cancer cells expressed there on sugared antigens and it’s modifiying their glycosidic identity compare to an healthy cell. These sugars can be recognized by proteins which are also called lectins. Interactions between the biomolecules are weak and difficult to capture. The aim of the project is to design a tool which let us able to capture and have a better understanding of theses interactions. Previous studies have shown the usefulness of the photocrosslinkers. These molecules can create a covalent bond between the protein of interest and its substrat. Although all the improvements since the creation of these tools, it is still difficult to underline sugar-protein interactions. To overcome the problem, visual parameters were incorporated to our probe with a coumarin scaffold whom, after UV irradiations, can generate a nitrene and formed a covalent bond between our probe and our targeting probe letting a fluorescent tag on the protein. The probe has been tested in presence of a fucolectine; the BambL, in denaturing conditions to check the fluorescent tag. Our probe was also tested in cell lysats conditions.

Dans cet ouvrage sera décrite la synthèse de nouveaux analogues du sialyl Lewis X (sLex). A cet effet, nous avons préparé une librairie d’analogues synthétisée à partir d’une approche mettant en jeu un «espaceur» acyclique permettant d’avoir un biais conformationnel que nous avons défini comme la stratégie ATC-B. Nous avions déjà démontré que certains analogues portant un groupe benzoate en C-2 et en C-4 du galactose présentent une activité 50 fois supérieure à celle du sLex. Nous avions par ailleurs démontré qu’en l’absence du benzoate en C-2, l’activité devient alors trois fois plus faible. A présent, il paraissait interessant de synthétiser des analogues ayant seulement un groupe benzoate en C-4 pour evaluer l’impact de ce groupement sur la puissance de nos analogues. Par le passé, nous avions également mis en évidence le rôle des esters sur l’activité des analogues portant un «espaceur» acyclique dans le cadre de la stratégie ATC-B. Nous effectuerons donc des variations à ce niveau pour en évaluer l’impact. Enfin, nous avons préparé une nouvelle famille d’analogues de type dimère. Ceux-ci seront constitués de 2 unités des composés monomériques synthétisés précédemment. La synthèse de ces dimères fera l’emploi de la «Click Chemistry». Cette étude nous mènera a vous présenter la synthèse de ces composés et la méthodologie employée. / This work describes the synthesis of novel sialyl Lewis X (sLex) analogues. To this end, we have prepared a library of analogues by implementing a strategy that makes use of an Acyclic Tether which allows for defined Conformational Bias (ATCB strategy). We have previously shown that analogues bearing a benzoate group at both positions C-2 and C-4 of the galactose exert an activity 50-fold greater than that of sLex. Indeed, removing the benzoate at position C-4 while keeping the one at C-2 led to a three fold decrease in potency. We are currently preparing the corresponding analogues that have the benzoate only at position C-4 in order to fully evaluate its impact on the potency of the analogue. We have also previously elucidated the role of esters on the activity of analogues that have acyclic tether as part of the ATC-B strategy. Variations have been made at the level of the ester and their impact has been evaluated. Lastly, we have prepared a novel family of analogues consisting of two identical monomeric subunits linked together. Synthesis of these dimers was performed via «Click Chemistry». This study describes the synthesis of the compounds and the methodology employed.

Dans cet ouvrage sera décrite la synthèse de nouveaux analogues du sialyl Lewis X (sLex). A cet effet, nous avons préparé une librairie d’analogues synthétisée à partir d’une approche mettant en jeu un «espaceur» acyclique permettant d’avoir un biais conformationnel que nous avons défini comme la stratégie ATC-B. Nous avions déjà démontré que certains analogues portant un groupe benzoate en C-2 et en C-4 du galactose présentent une activité 50 fois supérieure à celle du sLex. Nous avions par ailleurs démontré qu’en l’absence du benzoate en C-2, l’activité devient alors trois fois plus faible. A présent, il paraissait interessant de synthétiser des analogues ayant seulement un groupe benzoate en C-4 pour evaluer l’impact de ce groupement sur la puissance de nos analogues. Par le passé, nous avions également mis en évidence le rôle des esters sur l’activité des analogues portant un «espaceur» acyclique dans le cadre de la stratégie ATC-B. Nous effectuerons donc des variations à ce niveau pour en évaluer l’impact. Enfin, nous avons préparé une nouvelle famille d’analogues de type dimère. Ceux-ci seront constitués de 2 unités des composés monomériques synthétisés précédemment. La synthèse de ces dimères fera l’emploi de la «Click Chemistry». Cette étude nous mènera a vous présenter la synthèse de ces composés et la méthodologie employée. / This work describes the synthesis of novel sialyl Lewis X (sLex) analogues. To this end, we have prepared a library of analogues by implementing a strategy that makes use of an Acyclic Tether which allows for defined Conformational Bias (ATCB strategy). We have previously shown that analogues bearing a benzoate group at both positions C-2 and C-4 of the galactose exert an activity 50-fold greater than that of sLex. Indeed, removing the benzoate at position C-4 while keeping the one at C-2 led to a three fold decrease in potency. We are currently preparing the corresponding analogues that have the benzoate only at position C-4 in order to fully evaluate its impact on the potency of the analogue. We have also previously elucidated the role of esters on the activity of analogues that have acyclic tether as part of the ATC-B strategy. Variations have been made at the level of the ester and their impact has been evaluated. Lastly, we have prepared a novel family of analogues consisting of two identical monomeric subunits linked together. Synthesis of these dimers was performed via «Click Chemistry». This study describes the synthesis of the compounds and the methodology employed.