Références bibliographiques - Université des Sciences et de la

République Algérienne Démocratique et Populaire
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique
UNIVERSITE DES SCIENCES ET DE LA TECHNOLOGIE d’ORAN Mohamed Boudiaf
Faculté des Sciences
Département de Biotechnologie
Spécialité : Biotechnologie
Option : cytochimie, structure modélisation et simulation des macromolécules à
intérêt agronomique et médical
MEMOIRE
Présenté par
Mlle MEKADIM Chahrazed
Pour l'obtention du diplôme de Magister en Biotechnologie
Thème
Soutenu le …………….devant la commission d'examen composée de :
Président Mr Abdallah BOUDJEMA Professeur USTO-MB-
Rapporteur Mr Noureddine TCHOUAR M.conf. A USTO-MB-
Examinatrice Mme Amel BERREBBAH - ALIOUA M.conf. A USTO-MB-
Examinateur Mr Ghoulamallah MADANI M.conf. A U.Mascara
Année universitaire : 2011 / 2012
Effet de la Chiralité de la Benzylpénicilline sur l’Enzyme
PLP de la Membrane Cytoplasmique Bactérienne :
Contribution Théorique

Dédicace
A ma très chère « Mama » qu’elle m’a transmis cet
amour des études et des sciences, ce travail est le tient !
Quoique je fasse, je ne pourrais jamais vous rendre ce
que vous avez fait pour moi. Si je suis arrivé là, c’est
bien grâce à vous. Que DIEU vous bénisses, et vous
protège pour moi.
A mes grands parents : « Mima » et « Boya Hadj »
A mes deux sœurs : « Sarah » et « Zohra »
A mes deux meilleures amies : « Nadjet » et « Nezha »,
Le dernier mot revient à la petite « Chahrazed » la fille
de ma copine Nadjet.

Remerciement
Au terme de ce travail, je remercie DIEU pour m’avoir donner la volonté
et le courage pour terminer ce modeste travail.
je tenais à remercier l’ensemble des personnes qui ont contribué à mon
travail de recherche et celles qui m’ont soutenu et supporté pendant ces 3
années de travail intense !:
Je tiens particulièrement à remercier Dr TCHOUAR Noureddine, mon
encadreur, d’avoir accepter d’encadrer, de diriger et suivre le travail présenté
dans ce mémoire, qu’il trouve ma profonde gratitude pour les
encouragements, les précieux conseils, sa sympathie et sa disponibilité qui ont
contribué à réaliser ce travail. Merci de m’avoir formé en modélisation et
simulation moléculaire. Merci également pour votre enthousiasme.
J’exprime mes sincères remerciements à Mr Abdallah BOUDJEMA qui me
fait l’honneur de présider le jury de ce mémoire.
Je remercie vivement Mme Amel BERREBBAH – ALIOUA et Mr
Ghoulamallah MADANI d’avoir accepté d’examiner ce travail.
Un grand merci à tous les thésards, de l’option «cytochimie, structure,
modélisation et simulation des macromolécules à intérêt agronomique et
médical» :
J’adresse également mes remerciements à Madame BOUAIAD Djazia
qui est la gentillesse même, je le remercie pour ses propres conseils éclairés,
merci infiniment,
Que mes remerciements aillent aussi à Melle SALAH Samira pour l’amitié
et la sympathie qu’elle m’a témoignée durant ces années,
Je souhaiterais remercier particulièrement: Mr TOUATI Khaled pour les
discussions et les échanges constructifs que nous avons eus tout au long de
la réalisation de ce travail, ainsi pour ses encouragements, et ses conseils
qui ont été très précieux,

Je remercie également Dr Kamel BENTAYEB pour ses conseils et ses
encouragements qui m’ont permis de surmonter les difficultés rencontrées au
cours de la réalisation de ce travail.
Mes sincères remerciements à mes collègues : Sarah, Kaltoum, Khadidja et
Karim pour les moments passés ensemble au travail et pour l’ambiance
studieuse et sympathique qui a toujours régné entre nous. Je leur exprime toute
mon amitié.
Merci à tous le personnel du laboratoire d’analyse médicale BENSMAINE en
commençant par Dr Abderrahmane BENSMAINE qui m’a acceuilli dans son
laboratoire et tous mes amis : Fatima, Yasmin, Hayat, Chahinez, Wahiba,
Amina, Dalila, Amel, Narimen, et Aicha pour leur soutient et les moments de
détente apportés lors de travail et surtout en dehors du cadre professionnel.
Je remercie toutes les personnes qui ont contribué de prés ou de loin à la
réalisation de ce travail et qui ont toujours cru en moi. Je vous souhaite à tous
bon courage.

Résumé :
Les pénicillines sont les antibiotiques les plus utilisés et étudiés. De nombreuses
études ont été dirigées vers le lien entre les caractéristiques structurelles du système
avec des propriétés différentes de ces antibiotiques: leur activité, leur spectre d'activité, et leur
résistance à l'inactivation enzymatique.
Après l’isolement du noyau de la pénicilline (acide 6-aminopénicillanique), la famille
des bêta-lactames s’est agrandie de nombreuses molécules semi-synthétiques par des
substitutions des chaines latérales faites dans le but d’accroitre leur activité antibactérienne et
de modifier les propriétés pharmacocinétiques. La structure moléculaire de l’acide (3S, 5R,
6R)-6- aminopénicillanique contient deux cycles condensés (un cycle bêta-lactamiques à
quatre chaînons et un cycle thiazolidinique) comportant trois centres de chiralité. En raison de
ces centres chiraux il ya 23= 8 diastéréoisomères possibles: (3R, 5R, 6R), (3S, 5R, 6R), (3R,
5S, 6R), (3R, 5R, 6S); (3S, 5S, 6R), (3S, 5R, 6S); (3R, 5S, 6S); (3S, 5S, 6S).Le
diastéréoisomère 3S, 5R, 6R est le produit naturel.
L’objectif de cette étude théorique est de prouver que cette structure de
diastérioisomère de produit naturel est le plus actif. La modélisation de ces molécules aura
pour but d’établir entre autre une corrélation entre les énergies de ces différents produits et la
structure la plus stable et l’optimiser. La modélisation sert à mieux comprendre le mécanisme
d’action de pénicillines sur leur cible : PLP (Protéines Liant la Pénicilline), - les antibiotiques
à noyau bêta-lactame agissent donc à titre d’inhibiteurs de ces enzymes : l’inactivation des
PLP empêche l’organisation appropriée des peptidoglycanes de la bactérie-, et
particulièrement sur le site actif de l’enzyme qui contient la serine qu’elle va réagit avec la
fonction bêta-lactame de la pénicilline provoquant l’ouverture de cycle bêta-lactame.
Les calculs ont été effectués en utilisant les logiciels de modélisation et de simulation
moléculaire : ADF et Spartan, en utilisant la méthode DFT (Théorie de la densité
fonctionnelle). Il a été montré que lorsque la benzylpenicilline a une configuration de chiralité
de SRR, elle est dans son état le plus stable.
Mot clefs : benzylpénicilline, PLP (Protéines Liant la Pénicilline), acide 6
aminopénicillanique (6 APA), ADF, DFT.