Alexandre Hocquet
Professeur des Universités

Alexandre.Hocquet.at.eeigm.inpl-nancy.fr

Morceau d'acide peptidonucléique composé de deux bases nucléiques (une thymine et une cytosine) reliées par un squelette N-aminopeptidique

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Activités de recherche

• Modélisation moléculaire quantique de biomolécules. DFT conceptuelle.

• Le groupe de recherche auquel j’appartiens (Synthèse Organique et Biostructures ; LCPM) s’intéresse au repliement et à l’autoassemblage de nanoobjets bioorganiques : les foldamères pseudopeptidiques. Les foldamères sont des chaînes moléculaires de synthèse qui adoptent une structure secondaire comme leurs homologues biologiques, les protéines et les acides nucléiques. Les pseudopeptides sont des analogues des peptides modifiés chimiquement.
  Mon activité de modélisation quantique de biomolécules complète la gamme de techniques d’étude structurale du groupe Synthèse Organique et Biostructures du LCPM, qui rassemble chimistes de synthèse et spectroscopistes (Infra Rouge, RMN…). Il s’agit de créer des motifs pseudopeptidiques de type N-amino peptide ou hydrazinopeptide puis leur assemblage en oligomères aux propriétés conformationnelles définies. Ces foldamères sont destinés ensuite à être fonctionnalisés. L’activité de modélisation peut intervenir aussi bien au niveau macromoléculaire (analyse de l’espace conformationnel des oligomères) qu’au niveau moléculaire (mise en évidence des interactions au sein des unités monomères). Dans le second cas, l’étude de ces molécules présente aussi un intérêt théorique : il s’agit de comprendre la nature de l’interaction intramoléculaire structurante de ces molécules (par exemple par analyse topologique de la densité électronique), mais aussi la réactivité de fonctions azotées (N-aminopeptides, hydrazinopeptides…) nouvelles dans le domaine de la biomolécule (en utilisant par exemple les indices de réactivité de la DFT conceptuelle).

• Analyse topologique de la densité électronique & liaisons hydrogène.

• L'étude de la liaison hydrogène est particulièrement importante quand il s'agit de biomolécules. J'utilise l'analyse topologique de la densité électronique (dans le cadre de la théorie AIM) pour caractériser leur force. Cet outil est particulièrement efficace quand le réseau de liaisons hydrogène est ambigu. C'est le cas pour les nucléosides pour lesquels existent des liaisons intramoléculaires de type C-H...O ou dans les tétrades de guanines reliées par des liaisons bifides. (voir publications ci dessous)

• Histoire des Sciences. Pratiques de modélisation en chimie computationnelle.

• La chimie computationnelle représente une communauté de scientifiques dont la particularité est d'être apparue en même temps que l'ordinateur. Cette communauté possède un lien très fort avec son outil. Elle a été très tôt un des clients les plus importants de la grosse informatique, alors qu'elle en constitue aujourd'hui un acteur mineur. C'est que pour la chimie computationnelle, le "matériel" est de moins en moins un facteur limitant. La conséquence en est le développement de l'importance du "logiciel" et des orientations de "marché" qui y sont liés.
  Dans sa pratique scientifique, le « computational chemist » utilise et/ou réalise, et/ou diffuse, et/ou acquiert des logiciels de modélisation. Au cours des années 80/90 ou l'utilisation de l'ordinateur est passée (dans l'activité scientifique) d'une activité de spécialiste à une activité "grand public", les pratiques scientifiques liées au développement, la diffusion, l'utilisation des logiciels de modélisation se sont trouvées au cœur de questions de propriété intellectuelle, de licences d'utilisations, de marketing scientifique, de rapports public/privé. Le but est d'analyser ces rapports, et leur influence sur l'activité scientifique.

Activités d'enseignement

• à l'EEIGM, Nancy.(1er et 2ème cycle)
  Cours de chimie organique O1, O2, O3 et O4.
  Cours de modélisation moléculaire.
  
  
  

• à l'ENSAIA, Nancy.(2ème cycle)
  Cours de modélisation moléculaire dans la filière Bioinformatique.
  syllabus et emploi du temps
  Cours de modélisation moléculaire dans la filière Génie des Produits.

• à l'INPL, Nancy (2ème cycle) : Cours d'ouverture : « Du Nylon et des Bombes », inspiré par le livre éponyme de Pap Ndiaye.

• à l'ENS Cachan (2ème cycle)
  Cours et TDs de Chimie théorique expérimentale pour la préparation à l’agrégation de chimie.
  syllabus

Publications et communications récentes

• Dabbagh H.A., Rasti E., Le Grel P., Hocquet A.,"DFT, ab initio, NMR, and NBO analyses of Nα-substituted hydrazino acetamides: Experimental vs theoretical values",2010,"Tetrahedron",66,13,,2322,2330,,1,"

• The "hydrazinoturn" hydrogen bonding network in hydrazinopeptides and aza-beta3-peptides as probed by an AIM topological analysis of the electronic density. Cyrille Simo, Arnaud Salaün, Clément Arnarez, Lucie Delemotte, Alexandre Haegy, Ali Kachmar, Adèle D. Laurent, Jennifer Thomas, Brigitte Jamart-Grégoire, Philippe Le Grel and Alexandre Hocquet, J. Mol. Struct. (THEOCHEM), 869, 2008, 41-46.

• "A conceptual DFT study of hydrazino peptides: Assessment of the nucleophilicity of the nitrogen atoms by means of the dual descriptor Δf(r)" C. Morell, A. Hocquet, A. Grand, B. Jamart-Grégoire, J. Mol. Stuct. (THEOCHEM), 849, 2008, 46-51. (Abstract)

• « Pratiques de modélisation : liens entre le chimiste théoricien et l'ordinateur » : Communication aux Journées d'histoire de la chimie, Septembre 2007.

• "A conceptual DFT study of N-amino and hydrazino peptides : Assesment of the nucleophilicity of the nitrogen atoms by means of the dual descriptor Df(r) " : Poster au congrès ECCC11, Avril 2007.

• "N-(3-Amino-1H-isoindol-1-ylidene)-R-carbohydrazides and Their Amide-Type Isomerism" O. Hordiyenko, A. Biitseva, M. Kornilov, N. Brosse, A. Hocquet, B. Jamart-Grégoire, O. Shishkin, R. Zubatyuk Eur. J. Org. Chem., 12, 2006, 2833-2842. Abstract

• "Interaction of sodium and potassium ions with sandwiched cytosine-, guanine-, thymine-, and uracil-base tetrads" M. Meyer, A. Hocquet, J. Sühnel, J. Comput. Chem., 26, 2005, 352-364 Abstract

• "N-aminopeptides as peptidonucleic acids building blocks : a DFT and AIM study" : Poster au congrès ECCC10, 2005.

• "Intramolecular interactions along the reaction path in the keto-enol tautomerism: Fukui functions as local softnesses and charges as local hardness" A. Hocquet, A. Toro-Labbé, H. Chermette, J. Mol. Struct. (THEOCHEM), 686, 2004, 213-218. (Abstract)

• "L -nucleotides and 8-methylguanine of d(C1m8G2C3G4C5LG6LC7G8C9G10)2 act cooperatively to promote a left-handed helix under physiological salt conditions" I. Cherrak, O. Mauffret, F. Santamaria, A. Hocquet, M. Ghomi, B. Rayner, S. Fermandjian, Nucleic Acids Research, 2003, Vol. 31, No. 23 6986-6995. (Abstract)

• Poster au congrès Horizons in hydrogen bond research à Berlin, 2003.

• "An AIM topological analysis of Guanine tetrads interacting with metals" G. Louit, A. Hocquet, M. Ghomi, M. Meyer, J. Suehnel , Phys. Chem. Comm. , 2003, 6, 1-5. (Abstract)

• "Are Guanine tetrads stabilised by bifurcated hydrogen bonds ? An AIM topological analysis of the electronic density" G. Louit, A. Hocquet, M. Ghomi, M. Meyer, J. Suehnel , Phys. Chem. Comm., 2002, 5 (15), 94-98. (Abstract)

• "Intramolecular hydrogen bonding in ribonucleosides : an AIM topological study of the electronic density" G. Louit, A. Hocquet M. Ghomi, Physical Chemistry Chemical Physics, 2002, 3843-3848. (Abstract)

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