CE43 - Bioéconomie, de la biomasse aux usages : chimie, matériaux, procédés et approches systémiques

Conception d'assemblages moléculaires pour évaluer le rôle de la glycosylation sur l'activité d’hémicellulases – LABEL

Résumé de soumission

La glycosylation post-traductionnelle (GPT) a des répercussions sur les caractéristiques intrinsèques des protéines, qu’il s’agisse de leurs propriétés ou de leurs fonctions biologiques. Malgré de nombreuses études, le rôle de la GPT des glycoside hydrolases (GH) est loin d’être élucidé, notamment en ce qui concerne les interactions enzyme-substrat et l’effet sur leur activité hydrolytique. Concernant les enzymes lignocellulolytiques largement utilisées dans les applications de bioraffinerie, la question qui se pose est de savoir si les décorations glycosidiques conjuguées peuvent guider leur diffusion vers leurs substrats naturels et si ces décorations peuvent jouer un rôle dans le maintien de la proximité spatiale enzyme-substrat lors de la catalyse ? Pour ce faire, nous devons d’abord développer un système permettant d'accéder à un ensemble bien défini de modèles de glycoprotéines sans l'inconvénient des systèmes d'expression de protéines couramment utilisés conduisant à des protéines non-glycosylées ou des glycoformes. Ainsi, la glycosylation post-traductionnelle à façon reste un réel défi. Ensuite, nous avons besoin d'un ensemble de méthodes de visualisation appropriés et fiables pour suivre les glycoprotéines au contact de leur substrat. LABEL vise à trouver des solutions pour surmonter ces défis et abordera la question inexplorée du ciblage du substrat par les enzymes glycosylées. Deux approches alternatives seront utilisées pour générer des GH glycosylées homogènes par expansion du code génétique. L'incorporation position(s) spécifique d'acides aminés non-canoniques et de réactions de conjugaison bioorthogonales sur des molécules plateformes saccharidiques cliquables fournira des hémicellulases glycosylées fluorescentes utilisables comme outils fonctionnels. Celles-ci seront utilisés pour étudier comment la glycosylation affecte les interactions avec le substrat et, plus généralement, la déconstruction de la biomasse lignocellulosique. Pour y parvenir, une approche combinée mettant en œuvre des caractérisations biochimiques et biophysiques classiques ainsi que des techniques avancées de microscopie et de spectroscopie sera appliquée. L’étude de ces hémicellulases glycosylées marquées viseront à élucider les interactions moléculaires et les propriétés catalytiques, notamment en terme de diffusion, d’affinité et d'activité enzymatique, au sein de matrices modèles de complexité croissante. Globalement, LABEL apportera de nouvelle perspectives pour la glycoingénierie enzymatique.

Coordination du projet

Régis FAURE (Institut National des Sciences Appliquées Toulouse)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

TBI Institut National des Sciences Appliquées Toulouse
CERMAV CERMAV
FARE Institut national de recherche pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement

Aide de l'ANR 400 276 euros
Début et durée du projet scientifique : février 2023 - 36 Mois

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