Le récent prix Nobel de chimie attribué à Carolyn Bertozzi, Karl Barry Sharpless et Morten Peter Meldal pour le développement de la chimie click et de la chimie bio-orthogonale confirme l'intérêt majeur que représente cette jeune branche de la chimie. Elle consiste à préparer des objets moléculaires en créant (click) et/ou en rompant (release) des liaisons entre des « briques » grâce à un petit nombre de réactions chimiques hautement efficaces et sélectives, dans des conditions compatibles avec celles d'un milieu biologique, notamment celles d'un organisme vivant.
Iminosydnones : des réactifs de choix pour les réactions click-and-release
En 2017, une équipe du SCBM avait découvert que certains composés, les iminosydnones (réactifs mésoioniques) pouvaient constituer des réactifs de choix pour des réactions click-and-release. Greffées à une protéine, elles réagissent rapidement avec des alcynes cycliques dans des milieux biologiques pour former deux produits : l'un provenant de la ligation des deux partenaires réactionnels (protéine + alcyne cyclique), l'autre correspondant à la coupure de l'iminosydnone de la protéine (réaction SPICC – strain-promoted iminosydnones-cycloalkyne cycloaddition).
des imininosydnones électrophiles pour réagir avec des nucléophiles
En collaboration avec l'ICSN, l'I2BC, l'Iramis, le SMBP (UMR 8249) et le New Jersey Institute of Technology, des chercheurs des laboratoires LMC et LMT du SCBM ont développé deux nouvelles familles de type iminosydnones qui permettent la libération bio-orthogonale d'espèces électrophiles dans des conditions physiologiques. Dans un article publié dans JACS, l'équipe décrit leur synthèse et leur réactivité dans des réactions de cyclo-addition avec des alcynes contraints, des cyclooctynes (réaction SPICC là-aussi). Ces nouvelles iminosydnones peuvent être considérées comme des isocyanates « encagés » qui peuvent être libérés, à la demande, en ajoutant un cyclooctyne, et être particulièrement utiles pour l'exploration de fonctions cellulaires : les isocyanates libérés vont pouvoir réagir avec des molécules qui contiennent un groupement nucléophile (comme dans les protéines ou des métabolites).
L'une des prochaines étapes pourra être de chlorer ces iminosydnones pour les rendre encore plus réactives.
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