Oxydations enzymatiques sélectives : développements biotechnologiques (résumé 08/04/2015)

Un intérêt particulier est porté sur les monooxygénases à flavine à deux composants, à la fois parce qu’il s’agit de systèmes possédant de fortes potentialités de développement biotechnologique et parce qu’ils sont étudiés au laboratoire. Elles sont composées d’une flavine réductase qui produit des flavines réduites libres. Ces dernières sont captées par le partenaire monooxygénase où elles réagissent avec l’oxygène de l’air pour donner un hydroperoxyde de flavine intermédiaire qui est responsable de l’oxydation du substrat. Ces enzymes sont ubiquitaires et sont impliquées dans les cellules (bactériennes en particulier) de toute une large gamme de réactions d’oxydation. On montre deux réactions catalysées par ces monooxygénases, qui ont fait l’objet de recherches poussées y compris au niveau industriel : l’oxydation de composés soufrés dans le contexte de la mise au point de procédés de désulfurisation des pétroles ; l’époxydation de styrènes pour obtenir des époxydes énantiomériquement purs.

Dans ce cours est discuté également le cas des Baeyer-Villigérases, des monooxygénases à flavine à un composant, qui catalysent des réactions de conversion stéréosélective de cétones cycliques en lactones, réactions très utiles pour l’industrie chimique. Après une présentation des structures et des mécanismes d’action de cette classe d’enzymes, on montre quels développements biotechnologiques sont attendus (systèmes d’oxydation de terpénoides, de stéroides et transformations asymétriques).