• Réduire le texte

    Réduire le texte
  • Rétablir taille du texte

    Rétablir taille du texte
  • Augmenter le texte

    Augmenter le texte
  • Imprimer

    Imprimer

Nouveau procédé de synthèse enzymatique d’oligosaccharides et glycoconjugués

Des chercheurs du Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés (LISBP), ont mis au point un procédé mettant en jeu une glycoside-phosphorylase et un donneur de mannosyls pour synthétiser des oligosaccharides et glycoconjugués. Le procédé pourrait être utilisé à des fins médicales, nutritionnelles et analytiques, pour la production de mannosides de structures variées, notamment de motifs constituant les N-glycanes humains, et pour la conception d’inhibiteurs dans le cas des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin.

cancer colorrectal. © ag visuell - Fotolia
Par Laure Akomia (01 42 75 94 43)
Mis à jour le 12/11/2015
Publié le 10/11/2015

Application industrielle

Le procédé pourrait être utilisé à des fins médicales, nutritionnelles et analytiques, pour la production de mannosides de structures variées, notamment de motifs constituant les N-glycanes humains, et pour la conception d’inhibiteurs dans le cas des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin.

Avantages

C’est la première phosphorylase impliquée à la fois dans la dégradation des β-mannanes et des glycoprotéines présentes à la surface de la muqueuse intestinale
La flexibilité d’Uhgb-MP vis-à-vis de ses substrats accepteurs peut être utilisée pour la synthèse stéréo et régio-sélective d’une large gamme de mannosides et glycoconjugués
Le Mannose-1-phosphate (Man-1P) utilisé comme donneur est moins coûteux que les substrats des mannosyl-transferases
Le Man-1-P peut être lui-même produit à partir de biomasse végétale grâce à ce procédé.

eau procédé de synthèse enzymatique d’oligosaccharides et glycoconjugués par phosphorylation. © Inra, Gabrielle Potocki Veronese
eau procédé de synthèse enzymatique d’oligosaccharides et glycoconjugués par phosphorylation © Inra, Gabrielle Potocki Veronese

Description de l’invention

Le catabolisme des hydrates de carbone complexes par les bactéries intestinales joue un rôle clé dans la colonisation microbienne et l'équilibre de l'appareil digestif. En effet, les polysaccharides végétaux qui composent les fibres alimentaires constituent leur principale source de carbone, avec les glycanes eucaryotes tapissant la paroi intestinale ou apportés par les levures alimentaires.
Le Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés  a développé un procédé utilisant des glycosides phosphorylases spécifiques (dont Uhgb-MP, elle même produite par une bactérie intestinale) permettant la phosphorolyse, mais aussi la synthèse, de mannosides. Les glycosides phosphorylases sont des enzymes qui catalysent de façon totalement réversible la rupture d'une liaison osidique d'oligosaccharides ou polysaccharides pour générer un glycosyl-phosphate et un glycane de taille réduite.
Uhgb-MP est la première glycoside-phosphorylase impliquée dans la dégradation des β-mannanes, un des constituants des hémicelluloses, et des glycoprotéines de la muqueuse intestinale. Ce procédé consiste en une première étape de synthèse de Man-1-P à partir  de phosphate inorganique et d’un donneur de mannosyls, par exemple le mannane. Cette étape est suivie d’une phosphorolyse inverse permettant d’obtenir à partir de Man-1-P et d’accepteurs variés des oligosaccharides et des glycoconjugués mannosylés. Cette deuxième étape peut aussi être utilisée seule, le Man-1-P étant un substrat commercialisé à un prix modeste.
Les oligosaccharides et glycoconjugués qui peuvent être produits dépendent de l’accepteur utilisé pour la réaction de phosphorolyse inverse. Des inhibiteurs spécifiques de l’enzyme Uhgb-MP et de ses homologues pourraient aussi être utilisés pour la prévention ou le traitement de maladies inflammatoires de l’intestin.

Description de l’invention

Le catabolisme des hydrates de carbone complexes par les bactéries intestinales joue un rôle clé dans la colonisation microbienne et l'équilibre de l'appareil digestif. En effet, les polysaccharides végétaux qui composent les fibres alimentaires constituent leur principale source de carbone, avec les glycanes eucaryotes tapissant la paroi intestinale ou apportés par les levures alimentaires. 

Le Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Biologiques et des Procédés  a développé un procédé utilisant des glycosides phosphorylases spécifiques (dont Uhgb-MP, elle même produite par une bactérie intestinale) permettant la phosphorolyse, mais aussi la synthèse, de mannosides. Les glycosides phosphorylases sont des enzymes qui catalysent de façon totalement réversible la rupture d'une liaison osidique d'oligosaccharides ou polysaccharides pour générer un glycosyl-phosphate et un glycane de taille réduite.

Uhgb-MP est la première glycoside-phosphorylase impliquée dans la dégradation des β-mannanes, un des constituants des hémicelluloses, et des glycoprotéines de la muqueuse intestinale. Ce procédé consiste en une première étape de synthèse de Man-1-P à partir  de phosphate inorganique et d’un donneur de mannosyls, par exemple le mannane. Cette étape est suivie d’une phosphorolyse inverse permettant d’obtenir à partir de Man-1-P et d’accepteurs variés des oligosaccharides et des glycoconjugués mannosylés. Cette deuxième étape peut aussi être utilisée seule, le Man-1-P étant un substrat commercialisé à un prix modeste.

Les oligosaccharides et glycoconjugués qui peuvent être produits dépendent de l’accepteur utilisé pour la réaction de phosphorolyse inverse. Des inhibiteurs spécifiques de l’enzyme Uhgb-MP et de ses homologues pourraient aussi être utilisés pour la prévention ou le traitement de maladies inflammatoires de l’intestin.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Gabrielle Potocki Veron Centre INRA de Toulouse, Centre INRA de Toulouse
hargée de valorisation - INRA Transfert :
Laure Akomia (01 42 75 94 43)
Département(s) associé(s) :
Microbiologie et chaîne alimentaire, Caractérisation et élaboration des produits issus de l’agriculture
Centre(s) associé(s) :
Occitanie-Toulouse

Reference

  •  Ladevèze S. , Tarquis L., Cecchini D.A., Bercovici J., André I., Topham C.M., Morel S., Laville E.,  Monsan P., Lombard V., Henrissat B., and Potocki-Véronèse G. 2013. Role of glycoside-phopshorylases in mannose foraging by human gut bacteria. J. Biol. Chem., 288: 32370-32383.