Des chercheurs créent une enzyme artificielle à partir de composants non-biologiques

Beaucoup de réactions chimiques prenant place dans la nature nécessitent d'être catalysées par une enzyme présente naturellement dans l'environnement. Mais pour les réactions qui ne sont possibles qu'en laboratoire, il est possible de créer des enzymes sur mesure.

Les enzymes sont des molécules aux propriétés catalytiques puissantes qui ont évolué sur des millions d'années, et qui stimulent et accélèrent les réactions qui maintiennent la vie sur lTerre depuis son apparition. L’industrie chimique fait grand usage de ces catalyseurs biologiques qui sont devenues essentiels dans la production à grande échelle de détergents, dans l’alimentaire et l’agriculture, dans le domaine de la santé et bien d’autres. Nombre des réactions induites en laboratoire ne peuvent cependant pas prendre place naturellement et nécessitent donc l’intervention d’enzymes qui ne sont pas disponibles dans la nature. Pour remédier à ce problème, les chimistes ont mis au point des catalyseurs industriels au point faible important : ils nécessitent souvent une température et une pression élevées ainsi que des solvants ou des métaux toxiques. Il est alors possible d’adapter des enzymes naturelles en modifiant leur affinité avec certains réactifs et ainsi leur permettre de catalyser la réaction. Il serait désormais possible de créer de toutes nouvelles enzymes, une option bien plus intéressante pour Gerard Roelfes, professeur de chimie biomoléculaire à l'Université de Groningue (Pays-Bas), qui a codirigé l’étude publiée dans le 11 février 2020 et la présente ainsi : "Les enzymes naturelles ont évolué pour catalyser des réactions spécifiques. L'adaptation nécessite une sorte d'évolution de l'enzyme. C'est pourquoi nous avons été les pionniers de la création de nouvelles enzymes non naturelles".

Créer une enzyme à partir d’une protéine, d’un acide aminé non-naturel et de cuivre

Techniquement, une enzyme est une protéine. En effet, elle est constituée d’une séquence d’acides aminés dont l’ordre est déterminé par la séquence ADN du gène qui code pour cette protéine. Toutes les protéines ne sont cependant pas des enzymes, comme la protéine LmrR utilisée par les chercheurs. Mais il a été possible de lui octroyer des propriétés enzymatiques en lui accr[...]

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