Malgré des progrès importants réalisés ces dernières années, la lutte contre les infections virales (SIDA, hépatites etc.) et les cancers demeurent un problème de santé mondiale. Ce bref bilan met en évidence la nécessité de développer de nouvelles molécules pour contourner les limites des traitements disponibles actuellement. Cette thèse, articulée autour de trois grands thèmes, s’inscrit dans ce contexte. Nous avons d’abord mis au point de manière rationnelle de nouveaux ligands d’ARN capables de se lier sélectivement à certaines structures secondaires de type tige-boucle ou tige-renflement de l’ARN TAR du VIH-1. Ces ligands interagissent avec l’ARN grâce à l’action coopérative de deux motifs de reconnaissance : (i) une nucléobase modifiée qui peut reconnaitre spécifiquement une paire de base de l’ARN et (ii) des acides aminés qui agissent avec les bases non appariées de l’ARN. Ces deux motifs sont reliés grâce à une matrice aliphatique (ligands non nucléosidiques) ou une matrice 2-désoxyribose (ligands nucléosidiques). Des études biophysiques et biologiques ont été menés en collaboration avec l’équipe du Dr. L. Briant (CEAPBS, UMR5236-CNRS) pour connaitre leur activité antivirale et leur site d’interaction sur la cible. Nous avons ensuite développé des molécules de type benzènesulfonamide thiazoles pour cibler le mélanome résistant aux inhibiteurs de B-Raf. Des modulations effectuées sur ce squelette nous ont permis d’établir des relations structure/activité, en collaboration avec l’équipe de Dr. S. Rocchi (C3M, INSERM U895). Enfin, nous avons développé une stratégie de modification post-synthétique d’oligonucléotides en position anomérique par réaction clic. / Despite significant progress made in recent years, the fight against viral infections (AIDS, Hepatitis, etc.) and cancer remains a global health problem. This brief summary underlines the need for new compounds in order to overcome the limitations of currently available drugs. To this end, the main objective of this thesis is to address these issues by the investigation of three major research projects. We first developed new RNA ligands that selectively bind to RNA secondary structures such as the stem-loop or the stem-bulge of HIV-1 TAR RNA. These ligands interact with RNA thanks to the presence of two RNA binding domains acting in a cooperative manner: (i) a modified nucleobase that can specifically recognize an RNA base pair and (ii) basic amino acids that interact with strong affinity with surrounding free RNA nucleobases. These two patterns are connected by an aliphatic matrix (non-nucleoside ligands) or a 2-desoxyribose matrix (nucleoside-based ligands). Biophysical and biological studies were conducted in collaboration with the team of Dr. L. Briant (CEAPBS, UMR5236-CNRS) in order to study their antiviral activity and their mode of action. We next developed new bioactive molecules featuring a thiazole benzenesulfonamide scaffold to target melanoma cells resistant to B-Raf inhibitors. The modular synthesis of a large number of analogs allowed us to establish the structure/activity relationships, in collaboration with the team of Dr. S. Rocchi (C3M, INSERM U895). Finally, we developed a straightforward and convenient strategy for post-synthetic modification of oligonucleotides at the anomeric position using click chemistry.

The aim of this work was formulated - the synthesis of potent human carbonic anhydrase inhibitors, and their structure - activity study. The synthesized 136 new compounds were subjected to the studies of their inhibitory activity towards CA I, II, VII, XII and XIII (VU IBT). An efficient method for N-and S-alkylation of heterocyclic compounds (benzimidazole), S-alkylation of heterocyclic and aromatic compounds (imidazole, benzothiazole, benzimidazothiadiazole, pyrimidine, benzenethiol) with 3 - and 4 - (bromoacetyl)benzenesulfonamides and 4 - and 5 - (bromoacetyl)-2-chlorobenzenesulfonamides has ben deveoped. 2-[(6-oksopyrimidine-2-yl)thio]acetylbenzenesulfonamides in dimethylsulfoxide solution were found to exists in two forms - open chain and cyclic. 4-(Hetarylmethylcarbonyl)benzenesulfonamides exibited more inhibitory potency to CA than the 3-(hetarylmethylcarbonyl)benzenesulfonamides. Among all compound studied S-alkylated benzenethiol derivatives exibit the best CA inhibitory properties, while 1,3-thiazole derivatives – the lowest. Sulfonamide group position on the benzene ring is more important for CA binding than the acidic properties of sulfonamide group. The inhibitors having the selectivity of any one CA were selected from synthesized compounds. Most of the compounds possess selectivity to CA I and CA XIII, while selectivity to CA XII almost is not observed. The benzenesulfonamide ring position in CA II active site is unique to each class of compounds as showed in... [to full text] / Šio darbo tikslas – potencialių žmogaus karboanhidrazių (CA) slopiklių sintezė ir jų struktūros – aktyvumo tyrimas. CA slopinimo tyrimams susintetinti 136 įvairiais heterociklais pakeisti benzensulfonamidai ir išmatuotas jų CA I, II, VI, XII ir XIII slopinimo aktyvumas (VU BTI mokslininkai). Paruoštos efektyvios benzimidazolų N- ir S-alkilinimo, imidazolų, benztiazolo, benzimidazotiadiazolo, pirimidinų, benzenalkiltiolių S-alkilinimo 3- ir 4-(bromacetil)benzensulfonamidais bei 4- ir 5-(bromacetil)-2-chlorbenzensulfonamidais metodikos. Nustatyta, kad [(6-oksopirimidin-2-il)tio]acetilbenzensulfonamidai tirpaluose egzistuoja atviroje ir ciklinėje formose. Ištyrus benzensulfonamidinio ir heterociklinio/aromatinio fragmentų struktūros įtaka CA slopinančioms savybėms nustatyta, kad benzensulfonamidinės dalies įtaka CA slopinančiam aktyvumui yra didesnė nei heterociklinės/aromatinės. Sulfonamidinės grupės padėties benzeno žiede įtaka jungimuisi prie CA yra reikšmingesnė nei sulfonamidinės grupės rūgštingumo įtaka. Tiriant atrankumą vienai CA nustatyta, kad iš visų junginių daugiausiai atrankių yra CA I ir XIII, o CA XII atrankių junginių beveik nėra. Daugiausiai kuriai nors CA atrankių junginių yra tarp 4-(hetarilmetilkarbonil)benzensulfonamidų, bei tarp 1,3-tiazolo ir benzenalkiltiolio darinių. Remiantis rentgenostruktūrine CA II, XII ir XIII kompleksų (VU BTI) su kai kuriais slopikliais analize, paaiškintas sumažėjęs junginių giminingumas CA XII, lyginant su CA II, sumažėjęs... [toliau žr. visą tekstą]

Šio darbo tikslas – potencialių žmogaus karboanhidrazių (CA) slopiklių sintezė ir jų struktūros – aktyvumo tyrimas. CA slopinimo tyrimams susintetinti 136 įvairiais heterociklais pakeisti benzensulfonamidai ir išmatuotas jų CA I, II, VI, XII ir XIII slopinimo aktyvumas (VU BTI mokslininkai). Paruoštos efektyvios benzimidazolų N- ir S-alkilinimo, imidazolų, benztiazolo, benzimidazotiadiazolo, pirimidinų, benzenalkiltiolių S-alkilinimo 3- ir 4-(bromacetil)benzensulfonamidais bei 4- ir 5-(bromacetil)-2-chlorbenzensulfonamidais metodikos. Nustatyta, kad [(6-oksopirimidin-2-il)tio]acetilbenzensulfonamidai tirpaluose egzistuoja atviroje ir ciklinėje formose. Ištyrus benzensulfonamidinio ir heterociklinio/aromatinio fragmentų struktūros įtaka CA slopinančioms savybėms nustatyta, kad benzensulfonamidinės dalies įtaka CA slopinančiam aktyvumui yra didesnė nei heterociklinės/aromatinės. Sulfonamidinės grupės padėties benzeno žiede įtaka jungimuisi prie CA yra reikšmingesnė nei sulfonamidinės grupės rūgštingumo įtaka. Tiriant atrankumą vienai CA nustatyta, kad iš visų junginių daugiausiai atrankių yra CA I ir XIII, o CA XII atrankių junginių beveik nėra. Daugiausiai kuriai nors CA atrankių junginių yra tarp 4-(hetarilmetilkarbonil)benzensulfonamidų, bei tarp 1,3-tiazolo ir benzenalkiltiolio darinių. Remiantis rentgenostruktūrine CA II, XII ir XIII kompleksų (VU BTI) su kai kuriais slopikliais analize, paaiškintas sumažėjęs junginių giminingumas CA XII, lyginant su CA II, sumažėjęs... [toliau žr. visą tekstą] / The aim of this work was formulated - the synthesis of potent human carbonic anhydrase inhibitors, and their structure - activity study. The synthesized 136 new compounds were subjected to the studies of their inhibitory activity towards CA I, II, VII, XII and XIII (VU IBT). An efficient method for N-and S-alkylation of heterocyclic compounds (benzimidazole), S-alkylation of heterocyclic and aromatic compounds (imidazole, benzothiazole, benzimidazothiadiazole, pyrimidine, benzenethiol) with 3 - and 4 - (bromoacetyl)benzenesulfonamides and 4 - and 5 - (bromoacetyl)-2-chlorobenzenesulfonamides has ben deveoped. 2-[(6-oksopyrimidine-2-yl)thio]acetylbenzenesulfonamides in dimethylsulfoxide solution were found to exists in two forms - open chain and cyclic. 4-(Hetarylmethylcarbonyl)benzenesulfonamides exibited more inhibitory potency to CA than the 3-(hetarylmethylcarbonyl)benzenesulfonamides. Among all compound studied S-alkylated benzenethiol derivatives exibit the best CA inhibitory properties, while 1,3-thiazole derivatives – the lowest. Sulfonamide group position on the benzene ring is more important for CA binding than the acidic properties of sulfonamide group. The inhibitors having the selectivity of any one CA were selected from synthesized compounds. Most of the compounds possess selectivity to CA I and CA XIII, while selectivity to CA XII almost is not observed. The benzenesulfonamide ring position in CA II active site is unique to each class of compounds as showed in... [to full text]