Modèles de nitrogénases évolutifs – ENIgM

ENigM développe une famille évolutive de modèles du cofacteur de la nitrogénase FeMo-co, pour établir les relations structure-propriétés expliquant le pouvoir réducteur exceptionnel de cet édifice complexe. La réduction de CO2 sera utilisée comme réaction-test de ce pouvoir réducteur, apportant des informations complémentaires et novatrices par rapport à la réduction du diazote habituellement considérée dans ce domaine. Des systèmes capables d’effectuer la réduction multi-électronique de petites molécules, comme la réduction de CO2 en formiate, méthanol ou méthane seront ainsi identifiés. La plateforme initiale présente plusieurs analogies structurales cruciales avec le FeMo-co : sphère de coordination constituée de carbone et de soufre, carbone fortement chargé (2-) pontant entre 2 atomes de fer. Elle présente également une grande modularité, puisque des modifications du ligands peuvent être facilement apportées pour moduler certaines propriétés sans pour autant le dénaturer, c'est-à-dire remettre en cause l'interaction centrale entre les centres métalliques et le carbone. Nous établirons une base méthodologique : exploration des propriétés redox et acido-basique de la plateforme initiale, réactivité en présence de CO2. Puis nous étendrons la famille des mimes du FeMo-co en augmentant le nombre de centres métalliques, en étudiant systématiquement les propriétés des clusters obtenus.