Thématique BIOCAT - BIOCATalyse

Responsable : Christine Hélaine, Maître de Conférences
 

Sujets de recherche

Biocatalyse en synthèse organique pour la préparation de molécules chirales d’intérêt biologique.

Les enzymes sont des catalyseurs naturels hautement efficaces et sélectifs. La chimio- régio- et stéréosélectivité des réactions biocatalysées permet la mise au point de procédés éco-compatibles répondant aux principes de la chimie verte : Les enzymes permettent de raccourcir les synthèses, de limiter l’utilisation de solvants organiques, de limiter la consommation énergétique et elles sont enfin, biodégradable par nature.

Notre démarche intègre l’étude de la spécificité et l’exploitation du potentiel synthétique d’enzymes produites à partir de souches recombinantes. L’amélioration et la modulation des outils enzymatiques ainsi que la recherche de nouvelles activités catalytiques (par mutagénèse ou criblages de banques génomiques) sont développées en partenariat étroit avec le Genoscope d’Evry et plusieurs laboratoires Européens.

Nos travaux sont centrés sur deux thématiques :
  • Transaminations enzymatiques pour la préparation stéréosélective d’amino acides non naturels. L’utilisation des aminotransférases (AT) en synthèse offre aujourd’hui de très nombreuses perspectives pour accéder à une grande diversité d’amines chirales incluant des alpha ou beta aminoacides à partir de dérivés carbonylés.
    BIOCAT1
  • Formation de liaison C-C pour la préparation de polyols chiraux. Les aldolases et transcétolases sont des enzymes clés du métabolisme glucidique qui catalysent la formation stéréosélective de liaisons C-C par condensation d’un substrat carbonylé donneur sur un aldéhyde accepteur. Ces enzymes sont des outils performants pour préparer une grande variété de polyols chiraux. Nos projets dans ce domaine concernent l’application d’aldolases et de transcétolases pour la synthèse de polyols chiraux, la recherche de nouvelles activités enzymatiques ainsi que sur l’immobilisation de ces biocatalyseurs.
BIOCAT2

Personnels permanents

Doctorants/Post-Doctorants

Nom Statut Support Dates
Juliane Abdoul Zabar Doctorante ANR Octobre 2010 - Janvier 2014
Nadia Touisni* Doctorante BDI CNRS Octobre 2010 - Décembre 2013
Egon Heuson Doctorant MESR Octobre 2012 - Décembre 2015
Rima Mahdi* Doctorante Région Auvergne Octobre 2012 - Décembre 2015
Marion Lorillière Doctorante ANR Septembre 2014 - Décembre 2017
Victor Laurent Doctorant MESR Octobre 2016 - ...
Israël Sanchez Moreno Post-doctorant Région Auvergne Décembre 2010 - Décembre 2012
Isabelle Sorel Post-doctorante ANR Septembre 2010 - Mars 2013
Thomas Moreau* Post-doctorant ANR Janvier 2013 - Janvier 2014
Ghina Ali* Post-doctorante ANR Février 2014 - Janvier 2015
Matilte Halma* Post-doctorante ANR Février 2015 - Juin 2017
Felipe Bruna Gonzalez* Post-doctorant ANR Octobre 2015 - Décembre 2016
Romain Dumoulin Post-doctorant ANR Octobre 2015 - Juin 2017
Mélanie L’enfant Post-doctorante FRI Cluster Septembre 2017 - ...

* 50% équipe MI (thématique HDL)
 

Compétences / Expertise

Synthèse et analyse organique, culture des microorganismes, production d’enzymes, cinétique enzymatique, études d’inhibition, tests et criblages enzymatiques robotisés, chimie analytique.
 

Programmes et projets

2013- 2018 : ANR Blanc Franco-allemand, Thermo TK Ingénierie d’une transcétolase thermostable par évolution dirigée : nouvelle stréosélectivité, nouvelle spécificité de substrat, nouveau champ d’application Porteur : L. Hecquet

2017-2019 : FRI Laboratoire (Région/BPI) « Des enzymes pour la chimie verte : production de polyols par voie biocatalytique » Porteur : L. Hecquet

2018-2021 : Pack Ambition Recherche (Région AURA), VALCOUPENZ, « Valorisation d’huiles végétales par coupure enzymatique » Partenaire : L. Hecquet

2018-2021 : H2020 - European Research Area (ERA), Programme ERA CoBioTech, TRALAMINOL. Partenaire : L. Hecquet
 

Collaborations et partenariat

Collaborations académiques nationales

Partenaires Collaborateur(s) Sujet
Equipe MI (ICCF) C. Forano, C. Mousty, V. Prévot Immobilisation d’enzymes et développement de biocapteurs
Genoscope (Evry) P. Marlière, M. Bouzon, M. Salanoubat, V. De Berardinis Recherche et développement de nouvelles enzymes (mutagenèse, banque métagénomique)
ISM (Bordeaux) M. Pucheault Matériaux nanostructurés pour la biocatalyse
EA 2633 (Orléans) W. Même Herbicide et neurotoxicité. Impact de l’ingestion chronique de glufosinate d’ammonium sur le fonctionnement du système nerveux central

Collaborations académiques internationales

Partenaires Collaborateur(s) Sujet
Univ. de Pharmacie de Copenhague L. Bunch Evaluation des propriétés d’analogues du glutamate sur des récepteurs du système nerveux central
Université de Stuttgart G. Sprenger Surexpression et modification par mutagenèse de la fructose-6-phosphate aldolase
Université de Darmstadt W. Fessner Modification du spectre d’activité de la transcétolase
Université de Bratislava A. Lasikova Synthèse par voie enzymatique de précurseurs chiraux
Université de Barcelone P.Clapes Etude de la spécificité de substrat de la fructose-6-phosphate aldolase
Madrid University E. Garcia-Junceda Synthèse d’aminocyclitols

Partenaires industriels

Partenaires Collaborateur(s) Sujet
Greentech (Saint Beauzire) J.Y. Berthon, L. Rios Synthèse de composés destinés à la nutraceutique
Metabolic Explorer (Saint Beauzire) G. Bestel-Corre, R. Figge Synthèse de synthons chiraux
Glycoteam, Hamburg (Allemagne) G. Thimm, E. Wieczorek Synthèse enzymatique de sucres phosphorylés
Biorebus (Paris) L. Schwartz Synthèse d’analogues du xylulose-5-phosphate
Sigma-Aldrich R. Wohlgemuth Synthèse de sucres monophosphorylés
Rhodia(Bordeaux) F. Sarrazin Mise au point de réacteurs microfluidiques