Thèse soutenue

Évaluation de l'activité d'une LPMO AA9 modulaire sur des substrats cellulosiques
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Auteur / Autrice : Amani Chalak
Direction : Bernard CathalaJean-Guy Berrin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie, biologie moléculaire et cellulaire
Date : Soutenance le 07/02/2020
Etablissement(s) : Nantes
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Écologie Géosciences Agronomie Alimentation (Rennes ; 2016-2022)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Biopolymères, Interactions, Assemblages BIA (Unité de recherche INRA - Université de Nantes)
Jury : Président / Présidente : Charles Tellier
Examinateurs / Examinatrices : Gabrièle Véronèse, Evangelos Topakas, Caroline Rémond
Rapporteurs / Rapporteuses : Gabrièle Véronèse, Evangelos Topakas

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Mots clés libres

Résumé

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Les « lytic polysaccharides monooxygenases »(LPMO), sécrétées par les champignons filamenteux, jouent un rôle important dans la dégradation de la biomasse lignocellulosique récalcitrante. Ils peuvent se présenter sous la forme de protéines multidomaines fusionnées à un « Carbohydrate Binding Module » (CBM). Sur le plan biotechnologique, les LPMOs sont des outils prometteurs et innovants pour la production de nanocelluloses et de biocarburants, mais leur action directe sur les substrats cellulosiques n’est pas pleinement comprise. Résultats: Nous avons étudié l'action d’un module de liaison à la cellulose (CBM1) lié à la LPMO9H de Podospora anserina (PaLPMO9H) en utilisant des substrats cellulosiques modèles. La suppression du CBM1 a affaibli la liaison à la cellulose nanofibrillée, à la cellulose amorphe et cristalline. Bien que la libération de sucres solubles ait été considérablement réduite dans des conditions normales, la LPMO tronquée a conservé une certaine activité sur les oligosaccharides solubles. L'action cellulolytique de la LPMO tronquée a été démontrée à l'aide d'expériences de synergie avec une cellobiohydrolase (CBH). En effet, la LPMO tronquée était encore capable d’améliorer l’action du CBH sur la cellulose. L'analyse de la fraction insoluble a confirmé que le module CBM1 n'était pas strictement nécessaire pour favoriser la perturbation du réseau de cellulose. Sur la base de ces résultats, nous avons réduit la quantité d'eau dans la réaction pour augmenter la probabilité d'interaction enzymesubstrat dans un contexte sans CBM. Ces conditions ont amélioré les performances de PaLPMO9H sans CBM en termes de libération de produits. Il est intéressant de noter que l’élimination du CBM a modifié la régiosélectivité de PaLPMO9H avec une libération importante de produits oxydés en C1. Ces résultats fournissent des informations sur le mécanisme d’action des LPMO fongiques sur la cellulose pour produire des nanocelluloses et des biocarburants.