Complexes de manganèse mimes de SOD

Étude de complexes de manganèse II à propriétés anti-oxydantes.

ATER réalisé de 2008 à 2010 au département de Chimie de l'ENS de Paris
direction : Clotilde Policar, Laboratoire des BioMolécules, ENS de Paris
en collaboration avec Frédéric Lemaître, Laboratoire Pasteur, ENS de Paris

Mots clés
Activité Super Oxyde Dismutase - Anti-oxydants - Catalyse - Complexes de manganèse (II) - Électrochimie - Espèces réactives de l'oxygène - Métabolisme de l'azote - Métabolisme de l'oxygène - Micro-électrochimie sur cellule unique - Oxydoréduction - Pénétration cellulaire - RAW 264.7 - Stress oxydant

Objectifs du projet
Notre équipe dispose de différents complexes de manganèse (II) dont l'activité anti-superoxyde a été démontrée in vitro, où ils présentent une activité catalytique de dismutation du superoxyde comparable à celle de complexes dont l'activité a été démontrée in vivo. Notre objectif est d'étudier ces complexes en milieu biologique et sur des modèles cellulaires, afin de trouver comment obtenir des complexes présentant in cellulo une activité de protection contre le stress oxydant.

Résultats
Le complexe que nous utilisons pour nos études est le complexe de manganèse (II) Mn(enPI2)+. Ce complexe présente d'une part la meilleure activité in vitro parmi les complexes dont nous disposons et comporte d'autre part un site susceptible d'être fonctionnalisé pour améliorer les caractéristiques physico-chimiques du complexe.
Nous avons effectué des études préliminaires par différentes techniques spectroscopiques et électrochimiques afin de déterminer la stabilité du complexe Mn(enPI2)+ en milieu biologique, puis sur des modèles cellulaires afin de déterminer une fenêtre de concentration pour laquelle le complexe Mn(enPI2)+ n'est pas cytotoxique.
En collaboration avec F. Lemaître (équipe de C. Amatore, UMR 8640), nous effectuons des mesures par ampérométrie sur ultramicroélectrode des quantités de ROS produites par des macrophages RAW 264.7 incubés en présence ou en absence de complexe Mn(enPI2)+. La méthode développée s'appuie sur le principe de " synapse semi-artificielle " : une ultramicroélectrode de carbone platiné (10 µm de diamètre) permet de détecter l'émission de quantités extrêmement faibles (attomoles à femtomoles) de dérivés de l'anion superoxyde O2o- et du monoxyde d'azote NOo (H2O2, ONOO-, NO2-, ...) par une cellule placée en condition de stress oxydant induit par stimulation biochimique. Les caractéristiques quantitatives, spatiales et cinétiques de cette réponse sont étudiées en temps réel à l'échelle d'une cellule unique.