Des utilisations industrielles des enzymes fongiques
Les enzymes sont des protéines ayant une activité biocatalytique, ce qui peut accélérer le rythme de nombreuses réactions très spécifiques envers leur substrat. Avec l'avènement de l'ingénierie génétique, les enzymes peuvent être produites à grande échelle et adaptées à l'utilisation industrielle. Les enzymes sont plus respectueuses de l'environnement que les réactifs chimiques, particulièrement les hydrolases, aussi elles sont de plus en plus utilisées dans de nombreux secteurs industriels. Les oxydoréductases, une autre famille d'enzymes, ont soulevé une grande attention récemment par leur capacité à catalyser le transfert d'électrons entre différents substrats dans des réactions redox. Cependant, l'utilisation industrielle des enzymes redox est très limitée car certaines d'entre elles n'ont été découvertes qu'il y a peu. Dans la nature, plusieurs champignons comme les basidiomycètes de dégradation de lignocellulose contiennent des enzymes peroxydases qui les aident à attaquer la biomasse végétale, et qui sont responsables du recyclage naturel de l'essentiel du carbone dans les écosystèmes terrestres. Elles représentent une source potentielle d'oxydoréductases industriellement pertinentes qui ont été étudiées dans le cadre du projet PEROXICATS («Novel and more robust fungal peroxidases as industrial biocatalysts»), financé par l'UE, qui cherchait à offrir à l'industrie européenne de nouveaux biocatalyseurs de type peoroxidase aux différentes propriétés catalytiques. Dans ce contexte, les scientifiques ont examiné diverses cultures fongiques d'habitats spécifiques ou extrêmes pour obtenir des enzymes présentant une activité oxydoréductase. Une recherche in silico des génomes fongiques séquencés a également entraîné la découverte de nouvelles familles d'enzymes oxidoréductases dont les candidats les plus prometteurs ont été évalués pour leur activité catalytique après une expression hétérologue. En réalisant une analyse structure/fonction, les scientifiques ont amélioré les performances de l'enzyme (propriétés opérationnelles et catalytiques) par conception rationnelle ou évolution dirigée. Ils ont caractérisé de nombreuses réactions de biotransformation catalysées par les enzymes nouvellement identifiées, démontrant leur potentiel d'utilisation dans l'industrie chimique ou pharmaceutique. L'incorporation des biocatalyseurs de PEROXICATS dans plusieurs processus industriels se traduira par une réduction des coûts et des transformations biotechnologiques plus écologiques. Une évaluation des enzymes candidates pour des applications à échelle moyenne et grande est actuellement en cours dans le cadre du projet successeur INDOX, également financé par l'UE.
Mots‑clés
Enzymes fongiques, activité biocatalytique, oxydoréductases, péroxydases fongiques, héméperoxydases, biocatalysateurs industriels, biotransformation
