Développements méthodologiques pour la chimie bioorthogonale appliquée à la sialylation
Methodological developments for bioorthogonal chemistry applied to sialylation
Ingénierie métabolique
Capsule bactérienne
Bioorthogonal chemistry
Metabolic engineering
Bio imaging
Sialic acids
Photoluminescence
Bacterial capsule
Acides sialiques
Métabolisme
Chimie bioorthogonale
Imagerie en biologie
Photoluminescence
Virulence (microbiologie)
Sondes moléculaires
Iridium -- Composés organiques
Ce projet de chémoglycobiologie a consisté à développer des méthodes chimiques pour étudier le métabolisme des acides sialiques, en ayant recours à la stratégie du rapporteur chimique. Il se divise en trois grands axes.Le premier concerne la mise au point une méthode de marquage de la capsule poly acide sialique K1 d'Escherichia coli, une structure impliquée dans la virulence des souches bactériennes l'exprimant. La méthode développée au cours de ce projet consiste à incorporer des analogues cliquables non naturels de ManNAc dans la capsule, et de la détecter en microscopie ou en lecteur de fluorescence à microplaques après ligation d'un fluorophore par CuAAC. Cette méthode fournit de précieuses informations sur la capsule K1, et pourrait à présent être mise à profit pour étudier son rôle dans les phénomènes d'interaction avec l'environnement, ou pour l'identification de composés affectant son intégrité.Le deuxième objectif était de comparer le devenir métabolique de différents rapporteurs chimiques alcynes et azotures, et de déterminer l'influence de ces groupements synthétiques sur les rapporteurs au sein différentes lignées cellulaires mammifères. Nous avons observé des disparités dans le profil d'incorporation selon la lignée cellulaire, le groupement et la nature des rapporteurs chimiques, fournissant des informations importantes pour l'ingénierie métabolique des oligosaccharides.Le troisième objectif a consisté à synthétiser et caractériser des complexes organométalliques d'iridium photoluminescents clickables, utilisables pour l'étape de ligation bioorthogonale. Ces sondes innovantes possèdent des propriétés photochimiques particulières, et permettent l'utilisation de techniques multiples pour la détection et le suivi de la métabolisation des rapporteurs chimiques, telles que la microscopie à fluorescence classique et résolue en temps, la nano-imagerie synchrotron, ou la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif.Outre ces objectifs principaux, ce projet a consisté à transférer ces méthodologies lors de collaborations variées, pour des applications spécifiques telles que l'étude de sialyltransférases, ou le suivi d'une modification post-traductionnelle particulière, la O-N-acétylglucosylamination.L'ensemble du projet contribue à la compréhension du métabolisme des acides sialiques chez différents organismes, et a fourni des outils qui ouvrent la voie à de nombreuses applications potentielles en chimie bioorthogonale, en bio imagerie, et dans la recherche sur la virulence bactérienne.
This chemoglycobiology project consisted of developing chemical methods to study the metabolism of sialic acids, using the chemical reporter strategy. It is divided into three main axes.The first concerns the development of a method to label the K1 poly sialic acid capsule of Escherichia coli, a structure involved in the virulence of bacterial strains expressing it. The method developed during this project consists of incorporating non-natural clickable analogues of ManNAc into the capsule, and to detect it by microscopy or in a fluorescence reader in microplates after ligation of a fluorophore by CuAAC. This method provides valuable information on the K1 capsule, and could now be used to study its role in interaction phenomena with the environment, or for the identification of compounds affecting its integrity.The second objective was to compare the metabolic fate of different alkyne and azide chemical reporters, and to determine the influence of these synthetic groups on the reporters within different mammalian cell lines. We observed disparities in the incorporation profile depending on cell line and nature of chemical reporters, providing important information for oligosaccharide metabolic engineering.The third objective consisted of synthesizing and characterizing clickable photoluminescent organometallic iridium complexes, usable for the bioorthogonal ligation step. These innovative probes have particular photochemical properties, and allow the use of multiple techniques for the detection and monitoring of the metabolization of chemical reporters, such as classical and time-resolved fluorescence microscopy, synchrotron nano-imaging, or inductively coupled plasma mass spectrometry.In addition to these main objectives, this project consisted of transferring these methodologies during various collaborations, for specific applications such as the study of sialyltransferases, or the monitoring of a particular post-translational modification, O-N-acetylglucosylamination.The entire project contributes to the understanding of sialic acid metabolism in different organisms, and provided tools that open the way to numerous potential applications in bioorthogonal chemistry, bio imaging, and research on bacterial virulence.
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Vincent Rigolot
Christophe Biot
Cedric Lion
Wiley
en
2021
Text
A bioorthogonal chemistry approach to detect the K1 polysialic acid capsule in Escherichia coli
Vincent Rigolot
Yannick Rossez
Christophe Biot
Cédric Lion
Royal Society of Chemistry
en
2023
Text
Switching azide and alkyne tags on bioorthogonal reporters in metabolic labeling of sialylated glycoconjugates: a comparative study
Jodie Scache
Vincent Rigolot
Cédric Lion
Marlène Mortuaire
Tony Lefebvre
Christophe Biot
Anne-Sophie Vercoutter-Edouart
Springer nature
en
2022
Text
Salmonid polysialyltransferases to generate a variety of sialic acid polymers
Mathieu Decloquement
Marzia Tindara Venuto
Virginie Cogez
Anna Steinmetz
Céline Schulz
Cédric Lion
Maxence Noel
Vincent Rigolot
Roxana Elin Teppa
Christophe Biot
Alexander Rebl
Sebastian Peter Galuska
Anne Harduin?Lepers
Springer nature
en
2023
Text
Exploring the Potential of ?-Catenin O-GlcNAcylation by Using Fluorescence-Based Engineering and Imaging
Angelina Kasprowicz
Corentin Spriet
Christine Terryn
Vincent Rigolot
Stephan Hardiville
Matthew G. Alteen
Tony Lefebvre
Christophe Biot
MDPI
en
2020
Text
Rigolot
Vincent
Rigolot
1994-12-13
FR
277739004
https://theses.fr/2023ULILS120
2023ULILS120
https://doi.org/10.70675/fb8148e8z7f40z41eez8583z8c668142d625
2023-12-11
Sciences de la vie et de la santé
Université de Lille (2022-....)
259265152
Doctorat
Docteur es
oui
oui
Biot
Christophe
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1
112356273
Lion
Cédric
MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2
223611719
Mahuteau-Betzer
Florence
MADS_PRESIDENT_DU_JURY
167797964
Mahuteau-Betzer
Florence
MADS_RAPPORTEUR_1
167797964
Defrancq
Eric
MADS_RAPPORTEUR_2
070281874
École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
MADS_ECOLE_DOCTORALE_1
147705126
Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle (Villeneuve d'Ascq ; 1998-....)
MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1
1001889
134442571
ddc:540
Biot
Christophe
Lion
Cédric
Mahuteau-Betzer
Florence
Mahuteau-Betzer
Florence
Defrancq
Eric
École doctorale Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)
Unité de glycobiologie structurale et fondamentale (UGSF)
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