Thèse en cours

Lytic Polysaccharide Monooxygenases (LPMO) Fongiques : Mise en oeuvre en bioraffinerie et découverte de nouvelles enzymes aux propriétés atypiques
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Auteur / Autrice : Jean-lou Reyre
Direction : Antoine MargeotJean-Guy Berrin
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Biotechnologies
Date : Inscription en doctorat le 02/11/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, Alimentation, Biologie, Environnement, Santé
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : IFP Energies Nouvelles - Catalyse, Biocatalyse et Séparation
référent : AgroParisTech
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Biosphera (2020-....)

Résumé

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Depuis la révolution industrielle, des quantités croissantes de CO2 sont relâchées dans l'atmosphère, entrainant une aggravation de l'effet de serre avec une hausse continue de la température atmosphérique. L'IFP Énergies nouvelles développe des biocarburants utilisant comme intrant de la biomasse. Le département Biotechnologie d'IFPEN, travaille sur la production de biocarburant de seconde génération où de la biomasse lignocellulosique (paille de blé) est dégradée par des enzymes produites par le champignon Trichoderma reesei. L'action des enzymes sur la cellulose permet de libérer des sucres monomères qui sont ensuite fermentés par la levure Saccharomyces cerevisiae pour produire du bioéthanol. Lors de ce procédé, le coût des enzymes représente une dépense importante et une des voies R&D explorées vise à découvrir de nouvelles enzymes permettant de stimuler la dégradation de la lignocellulose. Cette thèse portera sur la caractérisation de nouvelles enzymes issues de la famille des Lytic Polysaccharide monoxygenases (LPMO). Ces enzymes à cuivre permettent d'oxyder les fibres de cellulose ce qui génère de nouvelles extrémités sur lesquelles les cellobiohydrolases (CBH1, CBH2) peuvent se fixer pour déconstruire la fibre de cellulose et produire du cellobiose (dimère de glucose). Cependant, la réaction catalysée par les LPMO reste mal comprise ce qui limite aujourd'hui l'utilisation des LPMO au niveau industriel. Cette thèse a donc pour but de mieux comprendre le mécanisme catalytique des LPMO. Pour cela, plusieurs membres de deux familles de LPMO seront étudiés sous plusieurs angles : (i) fonctionnel avec des tests d'activité sur différents substrats et co-substrats, et différents réducteurs, (ii) spectroscopique avec une étude par résonnance magnétique électronique (RPE), et (iii) structural avec des essais de cristallisation sur une famille de LPMO récemment découverte conjointement par INRAE et IFPEN.