Des chercheurs du CNRS (Centre National de la Recherche Scientifique), du CEA (Commissariat à l’Energie Atomique et aux énergies renouvelables) et de l’Université Aix-Marseille, viennent de publier les résultats d’une étude qui représente une avancée importante pour développer à terme des biotechnologies appliquées aux énergies renouvelables. Il s’agit de la description du mécanisme d’activation d’enzymes bactériennes qui transforment naturellement le CO2 en acide formique, composé à forte valeur énergétique.
« Les formiates déshydrogénases (FDHs) sont des enzymes qui transforment le CO2 en acide formique (CH2O2) chez de nombreuses bactéries » précise le communiqué du CNRS. Or celui-ci a un grand intérêt dans le domaine des énergies renouvelables : il peut être utilisé pour alimenter certaines piles à combustible ou pour stocker de l’hydrogène. La transformation du CO2 en acide formique demande des enzymes FDHs sous forme active. Mais pour les activer, il faut fixer sur ces composés un atome de soufre (sulfuration).
« Plus précisément, l’atome de soufre est conduit jusqu’au cofacteur par une protéine chaperon [protéine dont le rôle est d’assister d’autres protéines pour favoriser leur maturation], dont le mode d’action, déterminant pour activer les FDHs et donc transformer le CO2, était jusqu’alors inconnu. » C’est donc ce mécanisme de sulfuration que les chercheurs du CEA, du CNRS et de l’Université Aix-Marseille ont réussi à décrypter chez la bactérie Escherichia coli. Ils ont pour cela mis en œuvre une approche pluridisciplinaire, associant des techniques de biologie structurale, de biochimie et de biologie moléculaire : « Selon le modèle décrit par les chercheurs, le soufre navigue à travers un tunnel traversant le cœur de la protéine chaperon, tunnel qui relie d’un côté la protéine donneuse de soufre et de l’autre, le cofacteur à molybdène. Le cofacteur ainsi soufré peut s’intégrer dans le site actif des FDHs : ces enzymes sont dès lors capables de catalyser la transformation du CO2 en acide formique. »
Ces travaux permettent une meilleure compréhension d’un étape-clé dans la production de FDHs sous forme active et offrent des perspectives intéressantes dans le développement d’applications en biotechnologies dans le domaine des énergies renouvelables.
Source : CNRS
