Innovative InfraRed spectroscopic analysis method for the development of new OLIGOsaccharides as functional feed additives for farm animals
Méthode d’analyse spectroscopique InfraRouge innovante pour le développement de nouveaux OLIGOsaccharides comme additifs alimentaires fonctionnels pour les animaux d’élevage
Résumé
Like proteins and nucleic acids, sugars represent one of the large families of biomolecules essential to life. As such, their structural characterization is crucial if we want to fully understand the different functions that these sugars perform. For example, sugars are notably involved in cellular recognition; it is through the sugars expressed on the surface of the host cells that pathogens recognize the cell to be infected. Our partner Elicityl wishes to exploit this property to develop a new compound: a glycoconjugate which will be used as a zootechnical additive in order to prevent infection of farm animals and thus play a role in the fight against antibiotic resistance. Knowledge of the structure of these compounds is essential, as well as any impurities produced during the synthesis of the glycoconjugate. In order to successfully complete this project, many obstacles need to be solved. Unlike proteins and nucleic acids, we currently do not have a universal method that would allow the sequencing of sugars. This is notably due to the intrinsic complexity of these structures. Indeed, numerous isomers exist in their structure. This thesis work was an opportunity to further develop the method used in our laboratory to allow the characterization of such compounds. This method is based on the combination of IR spectroscopy and mass spectrometry. Developments were made to meet the project requirements. During this project this method proved to be particularly useful for the characterization of different classes of sugars of different sizes and complexities of structures, for example on monosaccharides or small oligosaccharides (≤ 3 monosaccharides), but also on more complex compounds such as than larger oligosaccharides, or polysaccharides, and even providing information on glycoconjugates. These developments are in line with the efforts put in place by the team to facilitate and accelerate the acquisition of data by this method.
A l’instar des protéines et des acides nucléiques, les sucres représentent une des grandes familles de biomolécules indispensables à la vie. A ce titre leur caractérisation structurale est cruciale si l’on veut totalement comprendre les différentes fonctions que ces sucres remplissent. Les sucres sont notamment impliqués dans la reconnaissance cellulaire, c’est par les sucres exprimés à la surface des cellules de l’hôte que les pathogènes reconnaissent la cellule à infecter. Notre partenaire Elicityl souhaite exploiter cette propriété pour développer un nouveau composé : un glycoconjugué qui sera utilisé en tant qu’additif zootechnique afin d’éviter l’infection des animaux d’élevage et ainsi jouer un rôle dans la lutte contre l’antibiorésistance. La connaissance de la structure de ces composés est indispensable, de même que les éventuelles impuretés produites lors de la synthèse du glycoconjugué. Afin de mener à bien ce projet, de nombreux verrous devront être levés. Contrairement aux protéines et aux acides nucléiques, nous ne disposons actuellement pas d’une méthode universelle qui permettrait le séquençage des sucres. C’est notamment dû à la complexité intrinsèque de ces structures. En effet de nombreuses isoméries sont présentes dans leur structure. Ce travail de thèse a été l’occasion de développer plus en avant la méthode utilisée dans notre laboratoire pour permettre la caractérisation de tels composés. Cette méthode repose sur la combinaison entre la spectroscopie IR et la spectrométrie de masse. Des développements ont été effectués de manière à répondre aux exigences du projet. Au cours de ce projet cette méthode s’est révélée particulièrement utile pour la caractérisation de différentes classes de sucres différentes taille et complexité de structures par exemple sur des monosaccharides ou des petits oligosaccharides (≤ 3 monosaccharides), mais également sur des composés plus complexes tels que des oligosaccharides plus imposants, voire des polysaccharides et apportant même des informations sur des glycoconjugués. Ces développements s’inscrivent dans la lignée des efforts mis en place dans l’équipe afin de faciliter et accélérer l’acquisition de données par cette méthode.
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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