Recherche

Chimie des produits naturels du Québec

Les projets de recherche en chimie des produits naturels visent à mieux connaitre et à valoriser les plantes, les lichens et les champignons du Québec. À travers des investigations phytochimiques et des caractérisations du moléculome de Fungi, ces travaux visent à mieux connaitre la chimiodiversité dans nos milieux naturels, du sud de la province jusqu’au Nord du Nunavik. Les végétaux et les Fungi produisent une myriade de différents composés appelés métabolites secondaires qui leurs confèrent différents avantages pour faire face aux stress de la nordicité. Leur étude permet d’acquérir une meilleure connaissance et compréhension de leur métabolome et de leurs réponses aux facteurs externes, tout  en menant à la découverte de molécules inédites, rares ou encore bioactives. Le développement de méthodes de synthèse de produits naturels inédits ou peu abondant permet leur étude plus appronfondie. Les régions du Nord ont fait l’objet de beaucoup moins de recherche en chimie des produits naturels que celles des régions tropicales et tempérées, elles renferment donc un grand potentiel de découvertes!

Développement de canaux ioniques et moléculaires artificiels

Ce programme de recherche vise à préparer des molécules simples qui miment les propriétés de transport membranaire des protéines canales naturelles. Le concept est d’utiliser des structures peptidiques hélicoïdales pour aligner parallèlement des ionophores synthétiques pour former un canal ionique artificiel permettant aux ions polaires de voyager à travers bicouches lipidiques autrement imperméables à ces entités polaires. Ces travaux permettront de pouvoir étudier les processus complexes de transport membranaire avec des modèles simples. Les objectifs pratiques à long terme sont la mise au point de microélectrodes sélectives pour la détection in vivo, de senseurs moléculaires pour des molécules d’intérêt biologique et de nouveaux agents thérapeutiques, en particulier pour la fibrose kystique.

Nouvelles méthodes de synthèse sur support solide pour la chimie combinatoire

La chimie combinatoire a connu un essor fulgurant au courant des dernières années. Notre équipe de recherche travaille actuellement à mettre au point des nouvelles stratégies de synthèse sur support solide pour la préparation de molécules peptidomimétiques d’intérêt thérapeutique. En particulier, nous travaillons à l’élaboration de méthodes permettant la création de librairies de composés hétérocycliques mimant la structure active de molécules peptidiques bioactives. Un des projets de recherche est en collaboration avec le professeur Georges Dewynter de l’Université de Montpellier-II (France). Il vise spécifiquement à développer de nouvelles stratégies de synthèse d’hydantoïnes peptidiques sur support solide. Les résultats obtenus permettront de mettre au point la synthèse efficace combinatoire de librairies de composés hétérocycliques pour des objectifs thérapeutiques.

Synthèse énantiosélective d’acides aminés

Ce projet vise la mise au point d’une nouvelle méthodologie de synthèse énantiosélective d’acides aminés non-naturels utiles en chimie thérapeutique. En particulier, nous voulons préparer des dérivés de la phénylglycine difficilement synthétisables par les méthodes actuelles. la méthode développée fait intervenir comme étape-clé la déprotonation énantiosélective de benzylamines. Cette étape est réalisée sans auxiliaires chiraux coûteux à l’aide du complexe (-)-spartéine•s-BuLi, récupérable à la fin du processus. Nous travaillons de plus à comprendre fondamentalement le mécanisme de cette transformation et les facteurs influençant la stabilité configurationnelle des organolithiens benzyliques, ainsi qu’au développement de nouveaux ligands chiraux par chimie combinatoire.

Nouvelles méthodes de synthèse hétérocyclique sur support solide

Ce programme de recherche en collaboration avec le professeur Georges Dewynter de l’Université de Montpellier-II (France) vise à développer de nouvelles stratégies de synthèse de petites molécules d’intérêt thérapeutique sur support solide. Les résultats obtenus permettront de mettre au point la synthèse efficace combinatoire de composés hétérocycliques pour des objectifs thérapeutiques.

Développement de systèmes de reconnaissance chirale et protéique

La reconnaissance sélective de de petites molécules chirales et de très grosses protéines sont des processus vitaux pour la survie et la reproduction de tous les organismes vivants. Sur cette base, ce programme de recherche a comme objectif de synthétiser des systèmes moléculaires relativement simples capables de mimer ces processus. Dans un projet, nous travaillons à la mise au point de molécules peptidiques modifiées de complexer sélectivement un des deux énantiomères de molécules chirales d’intérêt industriel. Un des objectifs est de mettre au point un processus économique permettant la séparation d’énantiomères à grande échelle. Dans un autre projet, ces mêmes systèmes peptidiques modifiés sont utilisés pour se fixer sélectivement à la surface de certaines protéines et enzymes. De ce fait, les récepteurs moléculaires développés visent à reconnaître des surfaces larges plutôt que des petites molécules. Les applications potentielles de ce projet sont le développement de nouvelles méthodes de purification de protéines thérapeutiques, la stabilisation de la structure active d’enzymes utilisées industriellement et la mise au point de nouvelle formulation orale de protéines et hormones peptidiques.