Soutenance de thèse de DEGEILH Lison

Résumé de la thèse

Les résidus agro-industriels sont des sources durables de biomasse lignocellulosique valorisable dans un contexte de bioéconomie circulaire. Les cultures qui sont à la base de la majorité de ces résidus, telles que les céréales, sont riches en acides hydroxycinnamiques estérifiés aux polymères de la paroi cellulaire végétale. Ces molécules présentent un potentiel en tant que sources renouvelables de composés phénoliques, mais contribuent également à la récalcitrance de la lignocellulose vis-à-vis de sa conversion biotechnologique. Les cinnamoyl estérases hydrolysent les liaisons entre ces molécules et la biomasse et à ce jour appartiennent toutes à la superfamille des α/β hydrolases, tandis que les estérases de la superfamille des SGNH hydrolases sont associées à la désacétylation de la lignocellulose. Cette thèse de doctorat porte sur l'étude de trois nouvelles SGNH hydrolases cellulosomales identifiées dans le transcriptome de Ruminiclostridium cellulolyticum pendant sa croissance sur biomasse lignocellulosique. L'analyse de la séquence de ces enzymes a démontré que deux d'entre elles appartiennent à une nouvelle famille, et présentent une activité cinnamoyl estérase sur substrats modèles et lignocellulosiques, ce qui constitue le premier rapport d'une telle activité au sein de cette superfamille. L'action de ces enzymes en tandem avec des xylanases stimule la libération d'acide hydroxycinnamique et de sucres, suggérant un rôle coopératif favorisant l'hydrolyse de la biomasse in vivo. L'étude structurale d'une de ces enzymes, combinant mutagenèse dirigée et obtention de structures cristallographiques native et en complexe avec un substrat, a fourni des informations sur son mécanisme catalytique et sur les caractéristiques de la poche catalytique qui pourraient définir l'activité cinnamoyl estérase. Dans l'ensemble, ce travail présente un nouvel exemple de diversité fonctionnelle au sein de la superfamille des SGNH, fournissant ainsi de nouveaux outils biotechnologiques pour améliorer l'hydrolyse de la lignocellulose et favoriser la transition vers une bioéconomie circulaire.