Modification sélective de protéines en milieu biologique par réaction de Suzuki-Miyaura nanocatalysée

Les nanotechnologies ont ouvert de nouvelles perspectives pour l’administration ciblee des medicaments. Les approches actuelles en nanomedecine sont basees sur l’encapsulation d’un principe actif dans un nano-vecteur. Nous proposons dans ce travail l’utilisation de nanoparticules non plus pour adresser un medicament encapsule vers sa cible, mais pour manipuler une proteine d’interet en milieu biologique, ce qui constitue une nouvelle strategie therapeutique. Avec cet objectif, nous avons identifie une formulation de nanoparticules de palladium, stable, non toxique et dotee d’un pouvoir catalytique remarquable de la reaction de Suzuki-Miyaura. Ce nano-catalyseur permet, en utilisant un derive du bore approprie, de greffer des residus aromatiques sur des acides amines halogenes dans un tampon phosphate a temperature et pH physiologiques. En parallele, la formulation sous forme de nanoparticules de calixarenes fonctionnalises par des complexes carbeniques du palladium a ete egalement etudiee. Ce nano-reacteur permet d’effectuer dans l’eau et a temperature ambiante une reaction d’arylation d’amino acides halogenes de maniere tres efficace. Nous montrons qu’il est possible grâce a ces nanoparticules de modifier selectivement par une liaison covalente, la thyroglobuline, une proteine naturelle halogenee, impliquee dans la maladie de Basedow et dans certains cancers de la thyroide. L’absence de modele cellulaire exprimant la proteine nous a conduit a tester la reaction dans un homogenat d’organe provenant de l’exerese chirurgicale de la thyroide chez un patient de la maladie de Basedow. Le couplage de la thyroglobuline par reaction de Suzuki-Miyaura a pu etre detecte par analyse proteomique grâce au marquage par un cycle aromatique simple, et par western blot a l’aide d’une sonde biotine autorisant une detection par immuno-essai. En conclusion, la these apporte la demonstration de la formation selective d’une liaison C-C sur une proteine par des nanoparticules de palladium dans un milieu biologique complexe et en conditions physiologiques. Ces resultats pourraient ouvrir la voie a de nouvelles options therapeutiques permettant de controler le taux de thyroglobuline dans le cas d’une deregulation hormonale.