Synthèse chimioenzymatique de S-glycosides

Deux stratégies sont à l’heure actuelle développées dans l’équipe pour mener à bien cette synthèse biocatalysée de S-glycosides à partir d’un donneur de sucre et d’un accepteur, qui font appel à deux systèmes enzymatiques :

  • Des Glycosidases mutées au niveau de leur site actif, qui peuvent se comporter comme des thioglycoligases.
  • Des S-Glycosyltransférases , enzymes naturellement capable de former des thioglycosides.

 

 

  • Les Thioglycoligases

La mutation de l’acide aminé catalytique jouant le rôle d’acide-base dans le mécanisme des glycosidases permet d’obtenir, dans certains cas, une enzyme qui peut accepter des thiols comme substrat, et ainsi réaliser une thioligation. Notre groupe s’attache à identifier de nouvelles glycosidases pouvant être mutées en thioglycoligase, mais également de comprendre finement  les mécanismes moléculaires en jeu dans cette réaction.

Ces thioglycoligases servent ensuite de biocatalyseurs efficaces pour la synthèse d’une grande variété de S-glycosides, pour des applications en cosmétiques ou thérapeutique.

 

  • Les S-Glycosyltransférases

Les glucosinolates sont des métabolites des plantes que nous consommons tous les jours comme aliment. Leur biosynthèse repose sur l’activité de S-glucosyltransférases, comme l’UGT74B1 extrêmement rare dans la nature. Cette enzyme est en effet capable de créer une liaison C-S originale, en lieu et place d’une liaison C-O ou C-N généralement observé en position anomérique.

Le but de ce projet consiste à étudier certaine S-UGT, et comprendre ainsi leur mode de fonctionnement (mécanisme, structure)… A terme, ces enzymes peuvent être utilisées comme biocatalyseurs, afin de générer des S-glycosides différents des glucosinolates naturels. Ce projet, lui aussi très à l’interface de la chimie organique et de la biochimie, combine les savoir-faire en synthèse organique de l’équipe du Prof. Tatibouet (ICOA), l’expertise en biologie structurale de l’équipe du Pr. Oulyadi à l’Université de Rouen,  ainsi que notre expertise en biochimie.

Collaboration industrielle :

Glycodiag

Financements :

Région Centre – Projet GLYCOPEPS

Conseil Général 45 – Projet GlycoCosm

 

Pour en savoir plus :

Is the acid/base catalytic residue mutation in β-d-mannosidase DtMan from Dictyoglomus thermophilum sufficient enough to provide thioglycoligase activity?

L. Guillotin, N. Richet, P. Lafite, R. Daniellou

Biochimie, 2017

UGT74B1 from Arabidopsis thaliana as a versatile biocatalyst for the synthesis of desulfoglycosinolates

S. Marroun, S. Montaut, S. marques, P. Lafite, G. Coadou, P. Rollin, G. Jousset, M. Schuler, A. Tatibouet, H. Oulyadi, R. Daniellou

Org. Biomol. Chem., 2016

Chapter 10: Enzymatic thioglycosylation: current knowledge and challenges

L. Guillotin, P. Lafite, R. Daniellou

in RSC Carbohydrate Chemistry: Volume 40, 2014