Des particules de virus de plantes utilisés come nanosquelettes pour un positionnement controlé d'enzymes sur supports solides. - Plant virus particles as nanoscaffold for a controled positioning of enzymes on solid supports – VIRUSCAF

Ce projet se rapporte au thème 1 de l'appel d'offre (synthèse respectueuse de l'environnement). Il concerne le domaine de la biocatalyse sur films solides avec des applications potentielles pour la technologie des microreacteurs et des biosenseurs. Il s'agit d'un projet collaboratif entre l'université d'Helsinki (Finlande) et le centre INRA de Bordeaux (France). Ce projet a pour objectif d'étudier les possibilités de contrôle de la distribution de systèmes enzymatiques actifs sur des supports solides. Les données générées par cette recherche serviront la technologie de la synthèse organique biocatalysée. Les systèmes concernés sont soit constitués d'une seule enzyme, soit d'un couple d'enzymes catalysant une cascade de deux réactions consécutives. Ce dernier cas illustre un exemple simple de système biomimetique inspiré des voies métaboliques dans les cellules vivantes. La proximité spatiale des deux enzymes accroit l'efficacité de la catalyse, le produit libéré par la première enzyme étant pris en charge par la seconde (diffusion limitée ou channelling). Les particules virales sont des nano-objets précisément définis formés par l'auto-association de protéines monomères (CP pour protéines de capsides, protéines de manteau ou capsomères). Afin d'ajuster précisément la distribution des enzymes sur les surfaces, il est envisagé d'utiliser ces particules comme supports. Récemment le groupe de Bordeaux a démontré qu'en utilisant les ressources naturelles de la plante, il est possible de décorer la surface d'un phytovirus filamenteux avec une lipase active. Une étude pour optimiser des interfaces de reconnaissance spécifiques entre enzymes et virus sera développée. En utilisant des approches de biologie moléculaire, des sites spécifiques d'encrage seront introduits sur les monomères de CP afin de fixer les enzymes d'intérêt. Des pseudo-particules virales non infectieuses (VPPs) seront reconstituées in vitro, à partir de CPs modifiées exprimées dans un système bactérien. En utilisant une approche similaire, la structure des enzymes sera modifiée afin de ménager sur leur surface des sites de fixation complémentaires de ceux introduits sur les CPs. Ces enzymes seront exprimées en systèmes bactériens ou via un vecteur viral in planta. Un procédé nanolythographique sera utilisé pour diriger précisément l'assemblage positionnel des particules virales sur un support solide. Les enzymes seront fixées aux particules par l'intermédiaire des motifs peptidiques complémentaires préalablement introduits. La morphologie des surfaces résultantes sera examinée, ainsi que la distribution des enzymes et leur activité.