Etudier une PETase aux extrêmes de la RMN – NMRATOMIC

Près de 90 % des 400 millions de tonnes de plastiques produites en 2022 étaient d'origine fossile. Malgré de nombreux efforts au cours des dernières décennies, seulement 10 % proviennent de sources recyclées, que ce soit par des procédés mécaniques, chimiques ou par l’utilisation des plastiques biosourcés. En plus de réduire la production de nouveaux plastiques pour préserver les ressources fossiles, le recyclage a le potentiel d'atténuer considérablement la pollution environnementale en limitant l'accumulation de déchets plastiques dans les décharges (et dans l’environnement : océan… ?) et en diminuant le recours à l’incinération. L'une des stratégies les plus prometteuses pour un recyclage écologique des plastiques est l'utilisation de biocatalyseurs, en particulier des enzymes. Le recyclage enzymatique suscite un intérêt croissant grâce à l'optimisation de nouvelles enzymes (PETases) ainsi qu'au développement de processus industriels pouvant atteindre jusqu'à 90 % de dégradation en 10 heures. L'ingénierie enzymatique a été accélérée par l'intelligence artificielle et le criblage à haut débit, surpassant le rythme réalisable par des tests individuels d'enzymes. En plus de la cristallographie aux rayons X, couramment utilisée lors de l’optimisation des PETases pour rationaliser les mutations, la résonance magnétique nucléaire (RMN) a récemment été utilisée pour fournir des informations complémentaires au niveau atomique sur ces enzymes. Dans ce projet, nous avons l'intention d'explorer les PETases par RMN dans des conditions extrêmes sur une large plage de températures, en étudiant leur dynamique à différentes échelles de temps grâce à des expériences de relaxation à faible et haute pression, et à des pressions allant jusqu'à 2,5 kbar pour observer l'effet sur la triade catalytique de l'enzyme. Ce projet fournira des informations sans précédent sur la dynamique des PETases, avec pour objectif global de relier la dynamique du site actif et le mécanisme catalytique.