Development of new bioorthogonal ligation reactions

• Main Author: King, Mathias
• Other Authors: Strasbourg
• Language: en
• Published: 2013
• Subjects: Ligation bioorthogonale; CuAAC; SpAAC; Microscopy de fluorescence confocale; Ligation in cellulo; Screening HPLC; Bioorthogonal ligation; Confocal fluorescence microscopy; In cellulo; HPLC screening; 547.2
• Online Access: http://www.theses.fr/2013STRAF021

Le principal objectif de cette thèse a consisté au développement d’une méthode de screenning pour la découverte de nouvelles réactions de ligations bioorthogonales ainsi que son application sur une bibliothèque développée pour cette étude. Par conséquent, un système de screening a été conçu en trois étapes consistant au départ en une analyse HPLC, puis une évaluation basée sur la fluorescence de haute résolution et finalement un test de microscopie confocal in cellulo. Puis, nous avons standardisé toutes les analyses avec les réactions CuAAC et SpAAC. En outre, nous avons synthétisés 18 réactifs d’intérêts et effectué un screening de 58 expériences de ligation avec une évaluation par méthode HPLC. Parmi les 9 réponses positives obtenues figure 6 réactions impliquant de nouveaux réactifs et les analyses LC‐MS ont pu tous les valider comme des réactions de cycloaddition directe à l’exception d’une réaction. Finalement, nous avons pu appliquer la méthode in cellulo développée, afin d’évaluer la pertinence des réactions de chélation CuAAC pour une application sur cellules. === The main goal of this thesis was the development of a screening method for the discovery of new bioorthogonal ligation reactions as well as its application on a self‐designed library. Therefore we designed a three step screening system consisting of a preliminary HPLC assay, a high resolution fluorescence based assay and a final in cellulo confocal microscopy assay.Subsequently we standardized all assays with the highly established CuAAC and SpAAC. Furthermore, we successfully synthesized 18 reagents of interest and screened 58 ligation experiments with the help of the HPLC setup. The 9 positive hits from this screening contained 6 reactions involving novel reagents and LCMS analysis was able to validate all but one as straight forward cycloaddition reaction. Finally we were able to apply the newly developed in cellulo assay to assess the suitability of chelating CuAAC for in cell application.