Les phosphatases CDC25 sont des éléments-clé de la régulation du cycle cellulaire chez les eucaryotes; elles activent par une double déphosphorylation les complexes CDK/cyclines permettant ainsi la progression dans les différentes phases du cycle. Leur sur-expression, observée dans des cancers très fréquents, est corrélée à une forte agressivité des tumeurs et un mauvais pronostic ce qui en fait des cibles d’intérêt en cancérologie. Deux nouvelles séries d’inhibiteurs ont été développées à partir d’une thiazolopyrimidinone (TZP), capable d’inhiber l’activité des CDC25, et préalablement identifiée par l’équipe. La première série a été obtenue par dimérisation de deux noyaux thiazolones conduisant à des inhibiteurs avec des CI50 de l’ordre du micromolaire sur CDC25B plus actifs que les mono-thiazolones, ces composés étant sélectifs vs PTP1B et VHR. De plus, ces dimères semblent interagir avec le site actif et la poche de liaison des inhibiteurs. Une deuxième série d’analogues de thiazolidin-4-one a été obtenue par simplification de la structure TZP. Une réaction à quatre composants, utilisant l’énergie micro-onde, a été développée pour préparer rapidement des inhibiteurs de CDC25B avec des CI50 de l’ordre du micromolaire. Enfin, une approche originale pour inhiber CDC25 en ciblant l’interaction CDC25/CDK-Cycline a débutée. Un crible in silico/in vitro sera réalisé afin d’identifier de petites molécules inhibitrices de cette interaction. Des études préliminaires pour la mise en place d’outils permettant l’évaluation de l’affinité de ces molécules pour le site de reconnaissance de CDK2 ont été engagées. / CDC25 phosphatases are key regulators of the cell cycle and its checkpoints. Hence, they are required to dephosphorylate and thus activate the Cdk/Cyclin complexes triggering progression through the different phases. Over-expression of CDC25 has been demonstrated in a large number of human tumors and is often associated with aggressiveness and poor clinical prognosis. CDC25 phosphatases may therefore represent attractive targets for anti-cancer therapy. Starting from a thiazolopyrimidinone (TZP) structure, previously reported as CDC25 inhibitor in our laboratory, two series of new compounds have been developed. Dimerisation of the thiazolone scaffold led to bis-thiazolone derivatives with inhibitory activities in the micromolar range greater than that observed for the mono-thiazolones. Moreover, most of these compounds were selective CDC25 inhibitors. A second scaffold was designed by opening of the pyrimidine ring of the TZP, leading to thiazolidine-4-one derivatives that inhibit CDC25B activities with values of IC50 in the micromolar range. A four-component reaction, using micro-wave irradiation, was developed to rapidly prepare these compounds. Finally, an approach aiming at inhibiting the interactions between phosphatase CDC25 and its substrate CDK2 was engaged. Several virtual chemical libraries will be screened in silico, and the small molecules candidates selected will be assessed for their binding affinity using an in vitro assay, that we sought to develop.

Les effets du dérèglement de l’expression des protéines kinases DYRK (Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase) et plus particulièrement de DYRK1A sont étudiées dans le cas des maladies neurodégénératives (maladie d’Alzheimer, syndrome de Down) et celui de certains cancers. Ces travaux de thèse s’inscrivent dans la continuité des acquis du laboratoire et des résultats des évaluations de l’activité inhibitrice obtenus sur les thiazolo[5,4-f]quinazolines et les thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones. L’objectif principal est la modulation du groupement en position C2 des thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones en faisant varier la taille et la nature des substituants afin de former des inhibiteurs potentiels sélectifs de DYRK1A. Le premier chapitre de ce manuscrit concerne l’addition de nucléophiles originaux tels que des acides aminés sur la fonction nitrile en position C2 de la 8-benzylthiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-one. Le second chapitre décrit l’optimisation de la synthèse des thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones ainsi que l’arylation directe ces motifs. La réaction de débenzylation des dérivés C2-arylés et la fonctionnalisation par C–H alcénylation de la 8-benzylthiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-one sont aussi décrites dans cette partie. Le troisième chapitre concerne l’évaluation de l’activité biologique de la plupart des composés synthétisés au cours de ces travaux, révélant le FC162 en tant qu’inhibiteur de DYRK1A. Ces résultats ont conduit à la modulation en position C2 de motifs plus simples : les benzo[d]thiazoles, permettant d’étudier la régiosélectivité du 6-aminobenzo[d]thiazole-2,7-dicarbonitrile et l’arylation directe de ces dérivés bicycliques. / The effects of expression modulation of protein kinases DYRK (Dual-specificity tyrosine phosphorylation-regulated kinase) and especially of DYRK1A are characterized in a variety of diseases including neurodegenerative diseases (Alzheimer’s disease or Down syndrome) and cancers. This thesis deals with our laboratory knowledge and previous results obtained with thiazolo[5,4-f]quinazolines and thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones and their activity. The main part of this thesis is focused on the C2-modulation of thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones to synthesize potent DYRK1A inhibitors. The first chapter of this manuscript describes the addition of nucleophiles such as amino acids at the C2-function of 8-benzylthiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones. The second chapter is focused on the optimization of the thiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-ones synthesis and their C–H arylation. Deprotection of C2-arylated products and C–H alkenylation approach of 8-benzylthiazolo[5,4-f]quinazolin-9(8H)-one are also described. The third chapter deals with the inhibitory activity evaluation of most of the compounds prepared along this work shown FC162 as DYRK1A inhibitor. These results led to C2 modulation of simpler structures such as benzo[d]thiazoles by studying the C–H arylation of these bicyclic derivatives.