Découverte de voies Enzymatiques pour le Développement de précurseurs d'API à base LGO – DEDALE

Le projet DEDALE se focalise sur la production durable d'analogues de pentose phosphate à partir de Lévoglucosénone (LGO) biosourcée, grâce à la conception de voies multi-enzymatiques innovantes. Ces intermédiaires dérivés de sucres présentent un fort potentiel en tant que composants renouvelables pour des applications chimiques et biotechnologiques. Le projet vise à exploiter ce potentiel en développant d'efficaces cascades biocatalytiques capables de convertir la LGO en divers analogues de pentose phosphate, grâce à une approche innovante combinant exploration de la biodiversité, criblage combinatoire à haut débit, conception d'expériences et mise à l'échelle.

Plus précisément, DEDALE s'appuiera sur une approche enzymatique combinatoire pour identifier les séquences d'enzymes les plus efficaces et optimiser leurs conditions. Si l'objectif principal est de générer des molécules de type pentose phosphate structurellement diversifiées, une attention particulière sera portée aux défis intrinsèques de la biocatalyse multi-étapes. Il s'agit notamment d'ajuster finement les ratios enzymatiques et les concentrations de substrat afin de surmonter les goulots d'étranglement cinétiques, d'éviter l'inhibition par des intermédiaires et de favoriser la formation des cibles souhaités tout en minimisant les réactions secondaires ou les sous-produits toxiques.

Les travaux préliminaires menés à l'URD ABI sur des cascades simplifiées en deux étapes, telles que la conversion de LGO en 2-HBO, ont démontré l'importance cruciale de l'orchestration de l'ordre et des proportions enzymatiques pour orienter la réaction vers la voie la plus favorable. Fort de ces connaissances, DEDALE étendra cette stratégie à des cascades plus complexes, en combinant des enzymes de diverses familles de manière combinatoire et statistique, grâce à la puissance robotique, afin d'élargir l'espace chimique des dérivés de pentoses phosphates accessibles.

En associant la valorisation de la LGO à une ingénierie biocatalytique avancée, le projet vise à terme à contribuer au développement de voies de synthèse plus écologiques et plus polyvalentes pour des molécules plateformes dérivées de sucres.