Dispositif phare du programme Lorraine Université d’Excellence, IMPACT a pour objet d’identifier des thématiques de recherche ciblées, contribuant à un ou plusieurs des défis socio-économiques de LUE, pour déployer sur une durée de 4 ou 5 ans des projets à forte valeur ajoutée scientifique, pour augmenter le niveau d’excellence et le leadership international dans un domaine scientifique ou technologique considéré comme stratégique à l’échelle nationale ou internationale.
Le project IMPACT Biomolécules est constitué par 3 groupes de travail (WorkPackages) et 3 actions transversales :
WP1 : Interactions biotiques et voies de biosynthèse
WP2 : Extraction - Fonctionnalisation et vectorisation d’actifs
WP3 : Potentialités thérapeutiques de nouvelles biomolécules
TA1 : Les polykétides - Ingénierie et valorisation
TA2 : Les polyphénols - Caractérisation, ingénierie et valorisation
TA3 : Production de peptides chélateurs de métaux et applications
Le L2CM participe activement au projet IMPACT Biomolécules.
Groupe de travail WP1
Valorisation des interactions plante-microorganismes endophytes pour caractériser de nouvelles molécules actives antimicrobiennes pour les secteurs de l’agrochimie et de la pharmaceutique.
Mots clés : Communautés endophytes, métabolisme spécialisé, composés antimicrobiens, agrochimie, pharmaceutique
“ Depuis la moitié du XXème siècle, le recours aux antibiotiques en santé humaine et aux produits phytosanitaires en santé des plantes a permis de maitriser efficacement un ensemble de maladies (Brown, 2006 ; Glare et al., 2012 ; Ishii, 2006).
L’objectif général du projet est d’exploiter les interactions plante-endophytes afin d’identifier de nouveaux composés antimicrobiens qui pourront être valorisés dans les secteurs pharmaceutique et de l’agrochimie. Nous faisons l’hypothèse 1/ que la diversité taxonomique des communautés endophytes influence le profil phytochimique et la bio-activité des extraits végétaux et 2/ que les microorganismes endophytes sont un réservoir de nouvelles substances bioactives.”
Directeur de thèse : Alain Hehn, PR - UMR 1121 (Laboratoire Agronomie et Environnement)
Co directeur de thèse : Dominique Laurain-Mattar, PR - UMR 7053 (Laboratoire Lorrain de Chimie Moléculaire)
Co encadrante : Sophie Slezack, MCF
Groupe de travail TA3 "peptides chélateurs de métaux".
Des mécanismes d'interactions peptide Ions métalliques : comprendre pour innover (ImPlICIt).
Titre: Des mécanismes d’interactions peptides Ions métalliques : comprendre pour innover (ImPlICIt)
Porteurs : Katalin Selmeczi (L2CM UMR 7053), Marie-Christine Averlant-Petit (LCPM UMR 7375)
Contexte et intérêt du projet
Le besoin de nouvelles biomolécules antioxydantes est croissant dans les secteurs alimentaire, pharmaceutique et cosmétique. Plusieurs familles d’antioxydants existent et le projet TA3 a choisi de se concentrer sur certains peptides antioxydants qui agissent par chélation d’ions métalliques de transition. En effet, dans les systèmes vivants, la présence d’ions de métaux de transition, tels que Fe2+ et Cu2+ peut entraîner la formation d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) comme les radicaux hydroxyles formés par la réaction de Fenton ou via la réaction d’Haber-Weiss en présence d’anions superoxyde. Ces radicaux libres réagissent avec les biomolécules adjacentes et causent des dommages graves dans les tissus. Ainsi, en complexant les ions de métaux de transition les peptides chélateurs de métaux inhibent les réactions radicalaires en chaînes et peuvent retarder les phénomènes d’oxydation.
L’objectif du projet de TA3 est de mettre en évidence de nouveaux peptides chélateurs de métaux originaux par une nouvelle méthode de criblage au sein d’un hydrolysat protéique et de déterminer leurs propriétés antioxydantes. Le projet ImPlICIt s'attachera à la compréhension des mécanismes d'interactions peptides-métaux en vue de concevoir de molécules à façon.
Positionnement du projet par rapport à l’état de l’art
Le projet TA3 pluridisciplinaire s’étend du criblage par résonance plasmonique de surface (RPS) de peptides chélateurs de métaux au sein d’hydrolysats, à l’étude in vitro de leur pouvoir antioxydant, jusqu’à la compréhension des mécanismes d’interactions peptide/ion métallique. Une étape dans le projet global est la synthèse et l’étude physico-chimique en présence des métaux (Fe2+ et Cu2+) ainsi que la compréhension des phénomènes d'affinité et de sélectivité basées sur des travaux préalables, à partir de séquences peptidiques modèles définies ; l'enchainement des acides aminés pourra varier afin de déterminer l'influence des chaines latérales. Une telle approche systématique originale permettra de définir les fonctions nécessaires à la chélation des métaux (en fonction du métal étudié) afin de proposer des séquences ayant des sélectivités et/ou affinités recherchées.
Apport des partenaires et programme de travail
L’équipe MolSyBio (L2CM) étudie depuis plusieurs années des phénomènes de complexation des métaux de transition par des peptides, pseudopeptides et des ligands azotés, ainsi que la relation entre la structure et la stabilité des complexes formés. Les recherches du LCPM concernent la synthèse de peptides et de pseudopeptides, l’étude de leurs conformations, l’analyse de leurs propriétés et leur modification afin de générer de nouvelles propriétés.
Les deux équipes étudient les relations structures/propriétés sous deux angles différents et complémentaires apportant dans ce projet une nouvelle approche afin de déterminer à partir de composés modèles (tripeptides – pentapeptides) les principaux facteurs gouvernant la complexation de métaux de transition. Les peptides modèles seront synthétisés et les interactions métal/peptides seront étudiées par différentes techniques spectroscopiques (FT-IR, Raman, Dichroïsme Circulaire, UV-visible-PIR, RPE et RMN) afin de déterminer une relation entre la structure des complexes et leur constante d’affinité (KA, M-1) mesurée par RPS.
Manifestations d’intérêt
Lorraine Université d’Excellence organise son premier séminaire scientifique du projet IMPACT « Biomolécules »,
Mercredi 30 et jeudi 31 mai, Amphithéâtre Lepois
Faculté de Médecine, 54500 Vandœuvre-lès-Nancy
Ce projet, financé à hauteur de 5M€ par le grand emprunt dans le cadre des « investissements d’avenir » et l’industrie, développe une recherche fédérative et finalisée associant 16 laboratoires de recherche et des entreprises régionales, nationales et internationales. Il vise à la mise en place d’un « Biomolecules – Bioengineering – Bioeconomy Network» (3B Network) qui produira de nouvelles biomolécules, fonctionnalisées et vectorisées, à destination des marchés suivants : agro-chimie, agro-alimentaire, cosmétique, pharmaceutique et médical. Ce projet tire principalement sa force de la complémentarité des expertises des laboratoires et entreprises participantes, qui permet de couvrir toutes les étapes de développement des biomolécules, de leur découverte à leur commercialisation.
Ce séminaire scientifique est conçu comme un lieu de rencontre pour ouvrir le consortium du projet à de nouveaux partenaires et construire une vision partagée entre chercheurs académiques et autres acteurs de l’innovation dans les industries agroalimentaires, chimiques, cosmétiques et pharmaceutiques. Les thématiques clés du projet sont :
– Identification et génération de nouvelles biomolécules d’intérêt,
– Fonctionnalisation, vectorisation, et intégration de biomolécules dans des matrices complexes,
– Caractérisation de leurs activités biologiques et applications.
L’inscription est obligatoire et gratuite. Le site d’inscription est le suivant : http://www.univ-lorraine.fr/biomolecules.sciences
La date limite d’inscription est le 15 mai 2018.