Thèse soutenue le 15 octobre 2021 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Chimie organique

Résumé :
La résistance aux antibiotiques reste actuellement un problème majeur de santé publique. L'un des mécanismes de résistance les plus problématiques est l'hydrolyse enzymatique des antibiotiques de la famille des Bêta-lactames. Le New-Delhi Metallo-Bêta-lactamase-1 (NDM-1) est une protéine avec deux atomes de zinc dans son site actif. Elle peut cliver une grande partie des Bêta-lactames et même les carbapénèmes qui sont la dernière ligne de traitement antibiotique en milieu hospitalier. Depuis sa découverte fin 2008, aucun inhibiteur de NDM-1 n'a été commercialisé, ce qui en fait une cible majeure pour lutter contre la résistance aux antibiotiques.
Notre stratégie pour trouver de nouveaux inhibiteurs de cette enzyme est basée sur une approche par fragments utilisant l'amarrage moléculaire, la synthèse organique et l'évaluation par criblage RMN. Le criblage virtuel de 770 000 molécules nous a permis d'identifier 25 fragments comme potentiels hits pour l'inhibition de NDM-1. Ces fragments ont été synthétisés et analysés par des expériences RMN de Saturation Transfer Difference (STD) en présence de la protéine. En parallèle, une partie de la bibliothèque du « Centre de Recherche et de Cancérologie de Lyon » (280 fragments) a également été criblée. Une corrélation entre l'ensemble des résultats (criblage virtuel, RMN et bibliographie) a mis en évidence 48 fragments hits.
Par la suite, deux d'entre eux ont été modulés chimiquement : la 2-hydroxyacétophénone et la 8-hydroxyquinoléine. Nous nous sommes particulièrement intéressés à cette dernière qui avait précédemment été identifiée comme ligand d'une autre enzyme à zinc bi-nucléaire. Des méthodes de synthèses ont été développées pour préparer des molécules possédant ce fragment.
L'activité des structures nouvellement conçues sur NDM-1 sera ensuite évaluée par des tests biochimiques afin de réaliser une étude de relations structures activités pour, enfin, aboutir à de puissants inhibiteurs de NDM-1.

Mots clés :
Résistance aux antibiotiques, Inhibiteurs de NDM-1, Approche par fragments, Synthèse organique, Amarrage moléculaire, Criblage RMN