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Le groupe « Protéines de Synthèse et Chimie Bioorthogonale » développe des méthodologies originales pour simplifier et étendre l’applicabilité de l’approche « chimique » de la synthèse de protéines, une alternative complémentaire à l’expression recombinante, particulièrement utile pour accéder à des protéines modifiées de manière contrôlée. Les techniques actuelles reposent sur l'assemblage modulaire de segments peptidiques par le biais de réactions extrêmement sélectives de « ligation chimique », dont les particularités essentielles sont d’être compatibles avec des tampons aqueux, de faibles concentrations, et les chaines latérales potentiellement réactives des acides aminés. Si cette approche a révolutionné le domaine et se démocratise progressivement pour la synthèse de petites protéines, l'accès à des cibles plus ambitieuses en termes de taille ou de complexité relève de la prouesse technique réservée à de rares spécialistes. Nous consacrons une partie importante de nos travaux à la conception et au développement de méthodologies de synthèse originales, pour construire petit à petit une boîte à outils moléculaire robuste et polyvalente visant à simplifier la synthèse de protéines.

Dans le cadre d’une collaboration de longue date avec le groupe « RMN des biomolécules », nous avons appliqué les méthodes que nous avons mises au point à la synthèse d’un grand nombre de peptides antimicrobiens riches en ponts disulfures [1-6], mais aussi développé des méthodologies « sur mesure » pour des cibles précises posant un problème synthétique particulier [7,8]. 

1. C. Derache, H. Meudal, V. Aucagne, K. J. Mark, M. Cadène, A. F. Delmas, A.-C. Lalmanach, C. Landon (2012) Initial insights into the structure-activity relationships of avian defensins. J. Biol. Chem., 287, 7746-7755.
2. F. Meindre, D. Lelièvre, K. Loth, O. Mith, V. Aucagne, P. Berthomieu, L. Marquès, A. F. Delmas, C. Landon, F. Paquet (2014) NMR solution structure of the synthetic AhPDF1.1b plant defensin evidences structural feature within the γ-motif. Biochemistry, 53, 7745−7754.
3. Loth K., Vergnes A., Barreto C., Voisin S. N, Meudal H., Da Silva J., Bressan A., Belmadi N., Bachère E., Aucagne V., Cazevielle C., Marchandin H., Rosa R., Bulet P., Touqui L., Delmas A., Destoumieux-Garzón D. (2019). The Ancestral N-Terminal Domain of Big Defensins Drives Bacterially Triggered Assembly into Antimicrobial Nanonets. mBio. 10(5):pii: e01821-19. doi: https://doi.org/10.1128/mBio.01821-19
4. Guyot N., Meudal H., Trapp S., Iochmann S., Silvestre A., Jousset G., Labas V., Reverdiau P., Loth K., Herve V., Aucagne V., Delmas A.F., Réhault-Godbert S., Landon C. (2020). Structure, function, and evolution of Gga -AvBD11, the archetype of the structural avian-double-β-defensin family. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America . 117(1):337-345. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1912941117.
5. Guyot N., Réhault-Godbert S., Silvestre A., Trapp S., Iochmann S., Reverdiau P., Aucagne V., Delmas A.F., Landon C. Peptides dérivés d'une beta-défensine 11 aviaire et leurs utilisations Patent n°WO 2020/030773 A1 (2020).
6. Landon C., Zhu Y., Mustafi M.; Madinier J.-B., Lelièvre D., Aucagne V., Delmas A.F. and Weisshaar J.C. (2022) Real-time fluorescence microscopy on living E. coli sheds new lights on the antibacterial effects of the King penguin β-defensin AvBD103b. Int. J. Mol. Sci. 23(4), 2057. doi: https://doi.org/10.3390/ijms23042057  
7. D. Lelièvre, V. P. Terrier, A. F. Delmas, V. Aucagne (2016) A native chemical ligation strategy to overcome side reactions during Fmoc-based synthesis of C-terminal cysteine-containing peptides. Org. Lett., 18, 920−923.
8. V. P. Terrier, A. F. Delmas, V. Aucagne (2017) Efficient synthesis of cysteine-rich cyclic peptides through intramolecular native chemical ligation of N-Hnb-Cys peptide crypto-thioesters. Org. Biomol. Chem., 15, 316−319.