Total synthesis and biological evaluation of natural inhibitor of DYRK1A kinase

Les travaux de la thèse se sont articulés autour de la synthèse totale d’un composé naturel isolé à partir de la plante Scorzoneraradiata, la RCZ. Lors d’un criblage sur un panel de kinases, dont la kinase DYRK1A, les résultats ont montré la très grande sélectivité de ce composé avec une action d’inhibition sur DYRK1A (IC50 = 220 nM). De nombreuses études disponibles dans la littérature ont établi le lien entre la dérégulation de la protéine DYRK1A avec le syndrome de Down (trisomie 21) et certaines maladies neurodégénératives tel que la maladie d’Alzheimer. En vue de l’obtention de ce composé prometteur présentant un squelette dihydrostilbène porteur d’une fonction cétone et d’un groupement osidique. Trois voies d’approche ont été successivement mises en œuvre. Le groupement cétone est construit par le biais d’une réaction de Sonogashira suivit par une hydratation en présence d’un sel mercurique. La réaction de Wittig permet l’assemblage du squelette stilbène. Lors de la première approche, un isomère de position du composé final avec un pouvoir inhibiteur divisé par dix par rapport à RCZ a été obtenu. L’utilisation de différents groupements protecteurs a permis l’obtention du composé final RCZ en seulement 15 étapes. Ce travail ouvre de nouvelles perspectives dans le développement d’analogues par des pharmacomodulations en se basant sur les informations fournies par le co-cristal de RCZ avec la protéine DYRK2.This thesis focuses on the synthesis of RCZ, a natural compound isolated from the plant Scorzonera radiata. During a high-throughput screening, this compound has demonstrated, on a large panel of kinases, a high and unusual degree of selectivity against the kinase DYRK1A. On a structural point of view, the compound is a glycosylated dihydrostlibene, which also bears two phenols and an acetyl group. Recently, a link between the deregulation of the kinase DYRK1A with Down syndrom and some neurodegenerative diseases such as Alzheimer disease has been established. In order to perform the synthesis of this compound, three approaches were undertaken. In these approaches, the acetyl group was built through a Sonogashira coupling followed by a mercury salt catalyzed hydration of the acetylenic group. Also, the stilbene scaffold was always obtained by Wittig condensdation. In the first approach, an isomer was obtained with approximately a ten times less potent inhibitory activity against DYRK1A than RCZ. By the use of different protective groups the final compound RCZ was successfully obtained. In conclusion, a total and efficient synthesis of RCZ has been constructed in 15 steps. This work opens future perspective in the design of new inhibitors based on the determination of the crystal structure of the RCZ-DYRK2 complex