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Caractérisation d'une nouvelle activité glycosidique de l'acétyle-xylane estérase A de Streptomyces lividans

Brault, Guillaume (2009). Caractérisation d'une nouvelle activité glycosidique de l'acétyle-xylane estérase A de Streptomyces lividans Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 130 p.

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Résumé

L'acétyle-xylane estérase A de Streptomyces lividans (AxeA) est une enzyme qui hydrolyse les liens esters du xylane acétylé, le principal composant des hémicelluloses de bois durs. L'AxeA est une enzyme versatile et plusieurs études ont démontré sa capacité à déacétyler d'autres substrats tels que la cellulose acétate ainsi que des substrats chitineux solubles. Elle est capable de produire des chitosanes, la version déacétylée de la chitine. Les chitosanes ont un fort potentiel d'application dans une multitude de domaines, mais leurs propriétés dépendent directement de leur degré d'acétylation et de leur degré de polymérisation. Or, les techniques actuelles de production industrielle ne pennettent de contrôler ni l'une, ni l'autre de ces caractéristiques. Cette enzyme offre donc un fort potentiel d'utilisation comme biocatalyseur pour produire des chitosanes. Néanmoins, la spécificité de l'AxeA envers la chitine n'est pas assez élevée pour envisager des applications industrielles. L'objectif principal de cette étude était donc d'augmenter la spécificité de l'enzyme envers les oligomères de chitine. À partir d'études comparatives des structures tridimensionnelles d'estérases de la même famille, une région du site catalytique ayant un fort potentiel pour l'affinité de l'enzyme envers divers substrats a été identifiée pour un criblage fonctionnel par mutation. Les clones produits ont ensuite été purifiés et analysés par HPLC pour déterminer leur pouvoir de déacétylation envers divers oligomères de chitine. Les essais préliminaires ont prouvé que I'AxeA possédait non seulement la capacité à déacétyler, mais qu'elle pouvait aussi hydrolyser les oligomères de chitine. Dès lors, l'objectif principal de cette étude a été de caractériser plus en profondeur cette activité inusitée en analysant la spécificité des clones produits, mais aussi celle de mutants provenant d'études antérieures. Les résultats obtenus suggèrent qu'il est possible d'augmenter l'activité de déacétylation de I'AxeA par de simples mutations de certains résidus clés et que l'activité glycosidique observée est bel et bien une activité chitinolytique. L'étude de mutants n'a pas pennis d'identifier concrètement les résidus catalytiques impliqués, néanmoins, certains clones ont présenté une forte augmentation de l 'activité glycosidique. Outre le fait d 'être Je premier rapport, selon notre connaissance, d'une carbohydrate estérase possédant une activité glycosidique, ces résultats prouvent que l'AxeA a un fort potentiel d'application pour la production spécifique d'oligomères de chitosan.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Dupont, Claude
Mots-clés libres: -
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 11 oct. 2013 18:58
Dernière modification: 18 déc. 2015 16:25
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/152

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