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Un coup de pouce pour l'évolution des protéines

La recherche européenne utilise l'évolution darwinienne (sélection du plus apte) dans les laboratoires. Les chercheurs ont créé et criblé des bibliothèques de protéines pour sélectionner de nouvelles enzymes et de nouveaux anticorps qui seront employés dans l'industrie pharmaceutique, dans la chimie, dans les secteurs de l'agroalimentaire ou de la santé.
Un coup de pouce pour l'évolution des protéines
L'évolution dirigée est utilisée dans le domaine de l'ingénierie des protéines pour transformer les acides nucléiques ou les protéines dans un sens bien défini par les chercheurs. Imitant le processus de la sélection naturelle, cette méthode implique la mutation ou la transformation d'une protéine puis son dépistage afin d'observer l'utilité de cette modification.

Le projet ENEFP («European network on directed evolution of functional proteins») réunit des groupes de recherche universitaires et industriels. Les laboratoires sont équipés des appareils les plus modernes et conduits par des équipes compétentes. Les outils sont ceux utilisés en enzymologie mécanistique et la plateforme technologique dispose de toutes les techniques modernes comme l'expression phagique, la compartimentation in vitro, l'expression ribosomique, le marquage sélectif des protéines ou le criblage haut débit par système microfluidique.

Achevé en 2012, ce projet de quatre ans a axé ses travaux sur les enzymes thérapeutiques. On peut citer notamment la bêta-lactamase dans le domaine des antibiotiques, les sulfotransférases cytosoliques ou une lipase thérapeutique.

Pour obtenir une évolution dirigée, les partenaires du projet ont tout d'abord développé des outils permettant de faciliter et guider les modifications de la séquence protéique. De nombreuses enzymes capables de catalyser très spécifiquement certaines réactions chimiques sont également susceptibles de catalyser fortuitement d'autres réactions non soumises à la pression de sélection. Cette «promiscuité enzymatique» a également été étudiée par les partenaires du projet, elle permet d'élargir considérablement le spectre des nouvelles protéines potentielles.

D'autres dispositifs sont en cours de développement, comme un nouveau système d'expression protéique ou un biocapteur fluorescent ratiométrique basé sur un neurotransmetteur, l'acide gamma-aminobutyrique. Du côté des enzymes, les partenaires du projet étudient l'optimisation d'une lipase exprimée dans d'autres organismes-hôtes, travaillent sur des enzymes capables d'éliminer certains acides aminés afin de créer des acides aminés non-naturels ou développent des estérases possédant une stéréosélectivité supérieure.

Les membres du réseau ENEFP ont également mis au point un programme complet de formation pour les jeunes chercheurs. Ce programme comprend un apprentissage des techniques expérimentales et la participation à un stage d'été sur l'ingénierie des protéines ainsi que des conférences et des ateliers sur l'entrepreneuriat et l'industrie.

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