Caractérisation du spectre de reconnaissance des N-acétylhexosaminidases de Streptomyces coelicolor et Saccharopolyspora erythraea

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La dégradation de la chitine en ses oligomères simples génère du N-acétyl-D-glucosamine (GlcNAc), un monosaccharide de glucose acétylé dont la demande mondiale est si forte que le développement d'une méthode de production rapide et efficace demeure un urgent besoin industriel. Or, le GlcNAc et ses dérivés oligosaccharides sont typiquement obtenus par l'hydrolyse de la chitine à l'aide de solutions d'acide chlorhydrique concentré, une approche extrêmement énergivore, dommageable pour l'environnement et dont le coût de production demeure prohibitif et peu efficace au niveau du rendement. De plus, le produit final GlcNAc est trop souvent contaminé par divers polymères de chitine, des produits de dégradation partielle dont l'élimination est essentielle à la rentabilité de la méthode de production industrielle. Dans le but de développer de nouveaux biocatalyseurs enzymatiques adaptés à la production de GlcNAc et d'hexosaminides à fort potentiel industriel, nous proposons de caractériser le spectre de reconnaissance de deux nouvelles N-acétylhexosaminidases (NAGases) récemment isolées des organismes bactériens Streptomyces coelicolor et Saccharopolyspora erythraea. Le partenaire industriel est en mesure de surproduire ces enzymes en fermenteur à un niveau de pureté élevé, mais ne possède ni l'expertise ni l'instrumentation pour caractériser leur activité catalytique. Nous effectuerons la caractérisation cinétique de ces deux NAGases sur plusieurs substrats glycosidiques d'intérêt, principalement des polysaccharides de chitine possédant divers degrés de polymérisation. Les conditions de réaction (pH, température, tampon, etc.) seront également optimisées et l'efficacité catalytique de ces enzymes pour chacun des substrats sera calculée. À terme, ces études permettront d'évaluer le potentiel commercialisable des NAGases de S. coelicolor et S. erythraea dans la synthèse du GlcNAc, ainsi que pour la décontamination de préparations de GlcNAc obtenues par dégradation de la chitine.