Protéines uniques au rôle essentiel dans l’accélération de diverses réactions biochimiques, les enzymes sont considérées à juste titre comme des catalyseurs biologiques; pour se dérouler à une vitesse suffisante, la plupart des réactions biologiques qui se produisent dans une cellule vivante ont en effet besoin d’enzymes. Sans ces protéines, ces réactions pourraient mettre plus qu’une vie humaine à se terminer!
Le professeur Roberto Chica reconnaît leur rôle essentiel pour la vie; il en a même fait le principal objet de son programme de recherche. Dans le cadre d’une collaboration internationale avec Michael Thompson (Université de Californie à Merced, États-Unis) et Anthony Green (Université de Manchester, Royaume-Uni), le professeur Chica étudiera les effets du mouvement des enzymes – par des variations structurelles – sur la vitesse des réactions biochimiques. Ces travaux utiliseront des techniques d’analyse de pointe, comme la radiocristallographie en série à résolution temporelle à mélange et à injection, la conception de substrats et la conception multi-états de protéines par ordinateur, des méthodes élaborées et perfectionnées par les professeurs Thompson, Green et Chica, respectivement. Au lieu d’étudier les enzymes naturelles, le professeur Chica et son équipe analyseront des enzymes artificielles plus simples; ils éviteront ainsi d’analyser les changements structurels dus à des raisons évolutives sans lien avec la catalyse, comme la régulation allostérique et la stabilité à des températures changeantes. Cette collaboration de recherche prometteuse s’est récemment mérité une prestigieuse subvention du Human Frontier Science Program, un programme qui a pour but de favoriser les collaborations internationales et interdisciplinaires pour répondre à des questions cruciales en sciences de la vie. Cette subvention hautement concurrentielle s’adresse aux projets de recherche fondamentale propulsés par une soif de curiosité et axés sur la science. « Le Human Frontier Science Program jette vraiment des ponts entre des gens de domaines et d’endroits différents, témoigne le Professeur Chica. Il permet de faire des découvertes intéressantes qu’il serait impossible de faire sans aide. C’est là tout l’intérêt et toute la valeur du programme. »
Ce projet devrait affiner notre compréhension des enzymes et de la catalyse biologique. Selon le professeur Chica, « les enzymes sont les meilleurs catalyseurs connus. Si l’on pouvait en fabriquer sur demande, on résoudrait bien des problèmes dans le monde! »
Pour en savoir plus:
- Computational remodeling of an enzyme conformational landscape for altered substrate selectivity (en anglais seulement)
- Ensemble-based enzyme design can recapitulate the effects of laboratory directed evolution in silico (en anglais seulement)
- The Chica Lab (en anglais seulement)
- Human Frontier Science Program (en anglais seulement)
