Thématique BIOCAT - BIOCATalyse

  Responsable : Thierry GEFFLAUT, Professeur
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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 mutagenèse 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.
  • 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.

Personnels permanents

Doctorants/Post-Doctorants

Nom Prénom Statut Support Dates
PAULAT Léo Doctorant MESRI Octobre 2021 -
BOUZID Stéphany Doctorante MESRI Octobre 2023-
HAMMOUTI Otmane Doctorant CIFRE Octobre 2023-

Compétences / Expertise

Culture des microorganismes, production d’enzymes, cinétique enzymatique, études d’inhibition, tests et criblages enzymatiques bas ou haut débit, synthèse enzymatique, orchestration des enzymes en cascade, catalyse hybride, dégradation enzymatique de polymères
 

Programmes et projets

en cours d'actualisation
 

Collaborations et partenariat

Collaborations académiques nationales

Partenaires Collaborateur(s) Sujet
Equipe MI (ICCF) C. Forano, V. Prévot Immobilisation d’enzymes ou de cellules entières
Genoscope (Evry) 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. Clapés Etude de la spécificité de substrat de la fructose-6-phosphate aldolase
Université de Madrid 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