Hypothèses de biosynthèse des alcaloïdes indolomonoterpéniques : résolution de mécanismes fondamentaux par la synthèse et par la modélisation - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2021

Biosynthetic hypotheses of monoterpene indole alkaloids : resolution of fundamental mechanisms by synthesis and molecular modeling

Hypothèses de biosynthèse des alcaloïdes indolomonoterpéniques : résolution de mécanismes fondamentaux par la synthèse et par la modélisation

Résumé

Monoterpene Indole Alkaloids represent an iconic group of natural products both structurally diverse and endowed with various bioactivities. The biosynthetic processes shaping these complex were deeply dug during the last decades. Yet, the biochemical events giving rise to some MIA subtypes remain unknown, such as the mavacuran skeleton (e.g. pleiocarpamine). Plausible biochemical events to reach the mavacuran core were inferred since the 60s, assuming it to be derived from geissoschizine by an oxidative cyclization settling the N₁–C₁₆ bond. Nevertheless, these claims are not backed up by any experimental evidence This Ph.D thesis dealt with the cyclization reactions affording the mavacuran skeleton from geissoschizine. The ability to undertake this conversion through organic chemistry reactions enlightens its feasibility in oxidative conditions. Further, DFT calculations were carried out to investigate the mechanisms underpinning N₁–C₁₆ tethering. These calculations challenged the currently admitted biosynthetic schemes affording the akuammilan, secocuran, and strychnan scaffolds and led us to propose an alternative scenario proceeding through a “C₂–C₁₆” skeleton. A last salient aspect of this thesis consisted in the hemisynthesis of geissoschizine from oleuropein.
Les alcaloïdes indolomonoterpéniques constituent une classe de molécules naturelles très étudiée en raison de leurs bioactivités et de leur diversité structurale. Les voies de biosynthèse menant à ces molécules font l'objet de nombreuses recherches depuis des décennies mais la biosynthèse de certains squelettes demeure inconnue, à l’image du squelette mavacurane (e.g. pléiocarpamine). Dès les années 60, il est proposé que le squelette mavacurane soit obtenu par une cyclisation consécutive à une oxydation de la geissoschizine, par la formation d’une liaison C–N. Cette thèse se concentre sur la cyclisation de la geissoschizine pour aboutir à la formation du squelette mavacurane par des voies chimiques. Ce couplage démontre que le squelette mavacurane peut être obtenu à partie de la geissoschizine en conditions oxydantes. Des calculs de structure électronique (DFT) ont également été menés pour comprendre les mécanismes de formation de la liaison C–N. Ces calculs ont également permis de proposer de nouvelles hypothèses concernant les mécanismes de formation des squelettes akuammilane, secocurane et strychnane, à partir d’un squelette « C₂–C₁₆ ». Une dernière partie du travail de cette thèse a consisté à développer une hémisynthèse de la geissoschizine à partir de l’oleuropéine.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)
Format : Autre

Dates et versions

tel-03578052 , version 1 (17-02-2022)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03578052 , version 1

Citer

Victor Turpin. Hypothèses de biosynthèse des alcaloïdes indolomonoterpéniques : résolution de mécanismes fondamentaux par la synthèse et par la modélisation. Chimie organique. Université Paris-Saclay, 2021. Français. ⟨NNT : 2021UPASQ009⟩. ⟨tel-03578052⟩
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