Modélisation du site actif de la superoxyde dismutase par des complexes de manganèse

Les superoxyde dismutases (SOD) protègent la cellule contre le superoxyde, en catalysant sa dismutation en dioxygène et peroxyde d’hydrogène. L’objectif de notre travail consiste en la synthèse, la caractérisation et l’étude de la réactivité vis-à-vis du superoxyde de complexes de manganèse mimes de SOD. Les ligands choisis pour préparer ces complexes biomimétiques sont des ligands tripodaux à centre azoté, reproduisant le site actif des superoxyde dismutases à manganèse. Des complexes de manganèse ont été cristallisés et caractérisés par diffraction des rayons X, par spectroscopie UV-visible et RPE et par voltamétrie cyclique. Les structures obtenues sont variées et les propriétés magnétiques des complexes présentant des ponts carboxylato ont été étudiées. Dans le DMSO anhydre, les complexes [Mn(IPG)(CH3OH)]n(PF6)n et [Mn(BIG)(H2O)2]2(PF6)2 réagissent avec le superoxyde en formant des dimères di-mu-oxo [MnIII(O)2MnIV]+, ce qui montre que le superoxyde se fixe au manganèse(II). Les complexes [Mn(BMPG)(H2O)]n(PF6)n et [Mn(TMIMA)2](PF6)2 réagissent avec le superoxyde sans former de dimères, probablement en raison de l’encombrement de leur sphère de coordination. La présence de molécules d’eau fixées au manganèse provoque un décalage dans la stœchiométrie des réactions observées. Les IC50 des complexes sont comprises entre 0,7 et 4,2.10-6 mol.L-1, prouvant que les complexes synthétisés sont de bons modèles de SOD en solution aqueuse. Une corrélation linéaire établie entre le potentiel anodique des complexes et l’activité montre que l’étape cinétiquement limitante est l’oxydation du manganèse(II). Enfin, par radiolyse pulsée, les constantes de vitesse kcat ont été mesurées pour deux complexes et deux intermédiaires réactionnels, dont un adduit [MnII(IPG)O2-] se formant à la vitesse de 4.108 L.mol-1.s-1, ont été mis en évidence lors de la réaction de [Mn(IPG)(CH3OH)]n(PF6)n avec le superoxyde. Un mécanisme catalytique détaillé a été proposé pour ce complexe.