Métalloenzymes artificielles : catalyseurs hybrides à l'interface entre la chimie et la biologie

Un catalyseur, véritable perpetuum mobile chimique, permet de diminuer l’énergie nécessaire pour effectuer une réaction chimique sans être affecté par cette transformation. De par cette propriété unique, il occupe une place de choix dans une société en quête d’économies d’énergie et de ressources naturelles renouvelables.

On distingue trois types de catalyseurs : les enzymes, les catalyseurs hétérogènes et les catalyseurs homogènes. Les enzymes, véritables robots nanoscopiques issus de l’évolution, orchestrent tous les processus du monde vivant : photosynthèse, reproduction cellulaire, digestion, etc. Les catalyseurs hétérogènes sont largement utilisés dans les réactions chimiques à large échelle se produisant à haute température : synthèse de l’ammoniac, catalyseur automobile, etc. bien que moins sophistiqué qu’une enzyme, un catalyseur homogène, création humaine par excellence, favorise diverses réactions chimiques, inconnues en biologie.

L’introduction par voie chimique d’un métal dans un environnement protéique permet la création de métallo-enzymes artificielles, alliant ainsi les avantages des enzymes à ceux des catalyseurs homogènes.

Dans cet exposé sont présentées les diverses approches actuelles utilisées dans la création de ces catalyseurs hybrides. Un accent particulier est mis sur les métallo-enzymes artificielles contenant des métaux précieux qui catalysent des transformations chimiques inconnues du monde vivant. Celles-ci peuvent être intégrées dans des réactions biochimiques en cascade, offrant ainsi des perspectives fascinantes dans le domaine de la biotechnologie.