Mise en œuvre d'enzymes multicatalytiques pour la déconstruction de polysaccharides modéles

Construction of multicatalytic enzymes for the deconstruction of model polysaccharides

• Auteur / Autrice : Zeineb Baklouti
• Direction : Guillaume Pierre, Slim Abdelkafi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie biologique
• Date : Soutenance le 26/10/2023
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...) en cotutelle avec Université de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences de la vie, santé, agronomie, environnement (Clermont-Ferrand)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Pascal (Aubière, Puy-de-Dôme)
• Jury : Président / Présidente : Ghribi Dhouha
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Michaud, Aida Hmida Sayari, Pascal Dubessay
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Zaïnab El Alaoui-Talibi, Nathalie Bourgougnon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polysaccharides

Mots clés libres

Polysaccharides

Fusion

Enzyme

Résumé

La thèse a pour objectif la mise en œuvre d'enzymes chimériques multi-catalytiques pour la déconstruction de polysaccharides modèles de type chitine, glucuronane et galactomannane. Dans un premier volet, la construction et la production d'une enzyme bifonctionnelle recombinante, associant une activité chitinase et glucuronane lyase, par fusion de gènes a abouti à un complexe enzymatique fonctionnel, avec des performances catalytiques conservées ou améliorées. Une deuxième partie a été consacrée à l'établissement d'enzymes de fusion par une approche de fusion post-traductionnelle, basée sur le système de fusion impliquant les domaines protéiques de type Jo-In ciblant la dégradation d'un polysaccharide modèle de type Galactomannane, dans le but de produire un système multicatalytique efficace pour la production d'oligosaccharides bioactifs. Notre étude n'a pas conduit à l'obtention et la validation fonctionnelle de systèmes fusionnés de type Galactosidase-Mannosidase principalement à cause de l'insolubilité des protéines et le re-folding partiel des protéines.

The objective of this thesis is to design multi-catalytic chimeric enzymes for the degradation of model polysaccharides such as chitin, glucuronan and galactomannan. In a first part, we worked on the development and production of a recombinant bifunctional enzyme, combining chitinase and glucuronan lyase activities, by genes fusion. The construction of a bicatalytic enzyme fusing a glucuronan lyase and a chitinase resulted in a functional enzymatic complex, with preserved or improved catalytic performances. A second part was devoted to the construction of fusion enzymes by a post-translational fusion approach, based on the fusion system involving the Jo-In type protein domains. The chimeric enzymes would combine enzymatic activities targeting the degradation of a model Galactomannan polysaccharide, with the aim of producing an efficient multicatalytic system for the production of bioactive oligosaccha-rides. Our study did not lead to the obtention and to the functional validation of fused Galactosidase-Mannosidase systems mainly due to the insolubility of the proteins and the partial refolding of the proteins.