Ingénierie de la transcétolase pour la synthèse de cétoses rares et analogues par réaction de condensation acyloine croisée // engineering of transketolase for the synthesis of rare ketoses and analogs by cross acyloin

Topic description

L'objectif est d'améliorer par mutagenèse l'activité promiscuitaire d'une enzyme, la transcétolase, pour la réaction de condensation acyloine croisée entre le glycolaldéhyde comme nucléophile et d'un large panel de substrats électrophiles possiblement biosourcés afin de proposer in fine une approche synthétique efficace de cétoses rares et aussi d'analogues par biocatalyse offrant des conditions respectueuses de l'environnement.
Le sujet de thèse portera par conséquent sur l'ingénierie de l'enzyme transcétolase qui fera intervenir la modélisation moléculaire pour l'analyse du site actif et la détermination des positions clés qui seront ensuite mutées par biologie moléculaire selon des techniques de mutagenèse par saturation de site. Afin de sélectionner les enzymes les plus efficaces au sein des banques d'enzymes mutées ainsi générées, la mise au point et la validation de tests de criblage d'activité de transcétolase seront nécessaires. Les transcétolases mutées présentant les meilleures efficacités catalytiques seront ensuite mises en œuvre pour des réactions de synthèse de sucres rares et d'analogues à l'échelle préparative.
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The objective is to improve, through mutagenesis, the promiscuous activity of an enzyme, transketolase, for the acyloin cross-condensation reaction between glycolaldehyde as a nucleophile and a wide range of potentially bio-based electrophilic substrates. The ultimate goal is to propose an efficient synthetic approach for rare ketoses and also for biocatalytic analogs under environmentally friendly conditions.
The thesis will therefore focus on the engineering of the transketolase enzyme, which will involve molecular modeling for the analysis of the active site and the determination of key positions. These positions will then be mutated using molecular biology techniques based on site saturation mutagenesis. To select the most efficient enzymes from the resulting libraries of mutated enzymes, the development and validation of transketolase activity screening assays will be necessary. Mutated transketolases exhibiting the best catalytic efficiencies will then be implemented for synthesis reactions of rare sugars and analogues on a preparative scale.
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Début de la thèse : 01/10/
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