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Accueil > Les équipes > Métabolisme de l’hydrogène - BIP05

Présentation de l’équipe

par ggerbaud - publié le , mis à jour le

Nos travaux ont pour but de mieux comprendre la raison de l’universalité des hydrogénases dans le monde microbien, en étudiant d’une part, les mécanismes réactionnels de ces enzymes et d’autre part, leurs fonctions dans le métabolisme énergétique des cellules. Nous avons ainsi une approche intégrée du métabolisme de l’hydrogène, depuis l’enzyme et l’acte catalytique jusqu’à ses fonctions cellulaires et son rôle dans les mécanismes générateurs d’énergie. Cette approche pluridisciplinaire, située à l’interface entre la Chimie et la Biologie, nécessite des compétences très étendues qui sont réunies dans un vaste réseau de collaborations. Nous utilisons comme modèle les hydrogénases appartenant aux genres Desulfovibrio et Shewanella.

La compréhension précise du mécanisme des hydrogénases, outre son intérêt fondamental, est porteuse d’un grand nombre d’applications. En effet, le dihydrogène (H2) est considéré comme un carburant « propre » du futur, en alternative aux carburants fossiles. Ces recherches sont destinées à élaborer un système performant de production d’hydrogène par voie biologique, et représentent également des sources d’inspirations pour la conception de catalyseurs biomimétiques d’oxydation de l’hydrogène utilisés dans les piles à combustibles.

Un des principaux verrous qui limite la production d’hydrogène par les organismes est l’inhibition des hydrogénases par l’oxygène. Nous abordons l’étude de ce phénomène par deux approches. Les mécanismes moléculaires de l’inhibition par l’oxygène sont étudiés par l’analyse cinétique, spectroscopique et cristallographique de l’effet de mutations ponctuelles réalisées sur l’hydrogénase à [NiFe] de Desulfovibrio. La génération d’enzymes améliorées dans leurs résistances à l’inhibition par l’oxygène est accomplie par évolution dirigée sur l’hydrogénase à [NiFe] de Shewanella.