Amélioration rationalisée de l'enzyme hyperthermostable SsoPOX. : Perpespectives de développement d'un bio-décontaminant d'organophosphorés et d'un agent anti-virulence bactérienne.
Auteur / Autrice : | Julien Hiblot |
Direction : | Eric Chabrière |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Biochimie structurale |
Date : | Soutenance le 13/06/2013 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille) |
Jury : | Président / Présidente : Patrick Masson |
Examinateurs / Examinatrices : Annabelle Thibessard, Christine Albaret, Mikael Elias, Bruno Gugliarelli, Dan Tawfik | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrice Gouet |
Mots clés
Résumé
Issue de l'Archaea extrêmophile Sulfolobus solfataricus, SsoPox est une enzyme à fort potentiel biotechnologique du fait de son extrême stabilité. Nous avons caractérisé son activité lactonase naturelle ainsi que son activité de promiscuité phosphotriestérase. Elle est capable d'hydrolyser les organophosphorés (OPs), des agents neurotoxiques utilisés en tant qu'insecticide et arme chimique de guerre dont les méthodes actuelles de décontamination restent insatisfaisantes. Non optimale, l'activité phosphotriestérase de SsoPox a été améliorée en redessiné in silico son site actif de afin qu'il ressemble à celui des PTEs, hydrolysant très efficacement les OPs. L'enzyme ainsi développée offre des perspectives d'utilisation pour la décontamination des pollutions aux OPs. L'activité lactonase de l'enzyme a également été améliorée envers certaines N-Acyl Homosérine Lactones (AHLs), des molécules impliquées dans la communication inter-bactérienne (quorum sensing). Or, le quorum sensing régule notamment la virulence bactérienne (e.g. Pseudomonas aeruginosa). Ainsi, l'utilisation de lactonases telles que SsoPox constituerait une alternative aux antibiotiques par interférence au quorum sensing (i.e. quorum quenching). L'ensemble de ces travaux a conduit au dépôt d'un brevet protégeant les séquences des variants améliorés ainsi que leurs domaines d'applications. Ils permirent également d'étudier des phénomènes clés dans l'évolution des enzymes tels que l'épistasie, la promiscuité et la flexibilisation. Ce projet, mêlant Sciences fondamentales et appliquées, pourrait, in fine, mener à la valorisation d'un projet de recherche académique.