Projet ANR-06-BLAN-0230 – CHEMBLAST : Conception of HEmoprotein Models for Biomimetic LArge scale applications and mechanistic STudies
Programme : Programme blanc (BLANC) 2006
Année de financement : 2006
Coordinateur du projet : CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ALSACE (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE ALSACE)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Université de Rennes 1
Montant : 350000.0 euros
Date de début : 2006
Durée : 36 mois
Résumé : Le faible nombre d'applications effectivement développées utilisant des dérivés porphyriniques est surprenant si on considère le nombre de données figurant dans la littérature et le nombre important de groupes de recherches impliqués dans l'étude de ces composés. Une des explications tient dans le fait que si la structure porphyrinique impliquée par exemple dans les hémoprotéines est assez invariante, ses fonctionnalités sont ajustées par un équilibre subtile d'influence de résidus aminoacides à proximité du site distal. La reproduction de cet environnement est généralement longue et difficile, impliquant de nombreuses transformations synthétiques aux rendements capricieux. Ce projet diffère des approches biomimétiques habituelles des modèles d'hémoprotéines par l'accessibilité synthétique des espèces préparées par les différents partenaires. Au contraire d'architectures sophistiquées difficiles à préparer, les dérivés présentés dans ce projet peuvent être préparés à l'échelle de quelques grammes. Le projet est basé sur des méthodes synthétiques déjà utilisées dans la préparation de modèles de cytochrome c oxydase et de myoglobine, ces méthodes pouvant être étendues à la préparation de porphyrines superstructurées présentant une différenciation intrinsèque entre site proximal et site distal. Le projet est centré, dans son aspect fondamental, sur une variation systématique des résidus du site distal, et la rationalisation de relations structure activité dans les modèles d'hémoprotéines pouvant par la suite être incorporés dans des bicouches lipidiques ou des vésicules. Si la nature et le rôle des bases proximales sont généralement admises et bien documentées, l'acquisition d'information concernant l'influence des résidus aminoacides du site distal est nécessaire. Dans ce projet, cette information sera fournie par l'étude d'hémoprotéines naturelles ou d'hémoprotéines mutées et d'intermédiaires réactionnels étudiés par spectroélectrochimie dans les domaines UV, visibles, IR et proche IR. Une interaction forte avec la biophysique est ainsi planifiée et représente une chance unique de comparaison de données spectroscopiques entre des hémoprotéines naturelles et leurs modèles. La ré injection immédiate des données structure-activité obtenues grâce à cette interaction forte avec la biophysique dans la conception des modèles permettra l'optimisation rapide des performances des modèles qui seront préparés à grande échelle en vue d'applications. Dans une dernière partie du projet sera entrepris, via leur confinement dans des vésicules ou des solides mésoporeux, le développement de catalyseurs d'oxydation, respectant l'environnement et basés sur des modèles de cytochrome P450 optimisés. Une approche similaire sera développée pour des substituts sanguins construits sur des modèles de myoglobine.