OA:W4392286345<\/a><\/p>\nAuthors:<\/h4>\n
Wassim El Housseini<\/p>\n
Abstract:<\/h4>\n
La r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des cofacteurs NADH et NADPH est un sujet important en biotechnologie car de nombreuses enzymes redox, telles que les alcools d\u00e9shydrog\u00e9nases, les imines r\u00e9ductases et les monooxg\u00e9nases P450, ont besoin de cofacteur pour fournir leur \u00e9quivalent redox. Cependant, comme les cofacteurs sont particuli\u00e8rement co\u00fbteux, l’apport d’un cofacteur st\u0153chiom\u00e9trique lorsque ces enzymes sont utilis\u00e9es en synth\u00e8se chimique n’est pas \u00e9conomiquement r\u00e9alisable. Pour r\u00e9soudre ce probl\u00e8me, un certain nombre de syst\u00e8mes de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des cofacteurs ont \u00e9t\u00e9 mis au point. Les syst\u00e8mes traditionnels de r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des cofacteurs r\u00e9duits pr\u00e9sentent des inconv\u00e9nients car la plupart d’entre eux n\u00e9cessitent un co-substrat r\u00e9ducteur sacrificiel \u00e0 base de carbone et produisent un sous-produit susceptible d’\u00eatre br\u00fbl\u00e9 comme d\u00e9chet, ce qui entrave la purification du produit en aval et r\u00e9duit l’\u00e9conomie atomique. Dans ce travail, la mise en \u0153uvre de la biocatalyse redox dans un r\u00e9acteur \u00e0 flux couplant s\u00e9par\u00e9ment l’oxydation de l’hydrog\u00e8ne \u00e0 la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration du NADH a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e. Une hi\u00e9rarchisation des travaux \u00e9tait importante afin de proc\u00e9der \u00e0 une r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration efficace du NADH. Tout d’abord, dans un bior\u00e9acteur \u00e0 flux redox hybrid\u00e9 avec une \u00e9lectrode \u00e0 diffusion gazeuse pour l’oxydation de l’hydrog\u00e8ne, la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration \u00e9lectrochimique du NADH par un complexe de rhodium dissous ([Cp*Rh(bpy)Cl] +) a \u00e9t\u00e9 mise en \u0153uvre. Initialement, le r\u00e9acteur a \u00e9t\u00e9 optimis\u00e9 en termes de concentrations de complexe de rhodium et de NAD+ ([NAD+] \/[Cp*Rh(bpy)Cl] + = 40), de non-humidification de l’hydrog\u00e8ne gazeux, de d\u00e9bits de H2 gazeux et de solution \u00e9lectrolytique (20 mL.min-1), et de pH de la solution (7,2). Deuxi\u00e8mement, afin de promouvoir le meilleur cyclage du catalyseur et du cofacteur enzymatique et une purification potentiellement plus facile des mol\u00e9cules synth\u00e9tis\u00e9es, l’immobilisation du complexe de rhodium a \u00e9t\u00e9 effectu\u00e9e sur un papier carbone recouvert de nanotubes de carbone (Rh@CP-MWCNT). L’\u00e9lectrode Rh@CP-MWCNT s’est av\u00e9r\u00e9e stable pendant des p\u00e9riodes de plus de 5 jours dans des conditions de flux continu. Ensuite, la r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration de NADH a \u00e9t\u00e9 coupl\u00e9e \u00e0 la biosynth\u00e8se de pyruvate catalys\u00e9e par la L-lactate d\u00e9shydrog\u00e9nase (LDH) : l’enzyme a \u00e9t\u00e9 immobilis\u00e9e sur une couche s\u00e9par\u00e9e et plac\u00e9e \u00e0 environ 50 \u00b5m de la matrice Rh-CP-MWCNT. Une concentration de cofacteur de 10 \u00b5M s’est av\u00e9r\u00e9e suffisante pour la conversion du pyruvate avec une efficacit\u00e9 faradique \u00e9lev\u00e9e (78 %) et des niveaux de recyclage (TTN) de 1,8*104 , 2,5*103 et 1,8*105 pour le complexe de Rh, le NADH et la LDH, respectivement. D’autre part, pour \u00e9largir l’\u00e9tude, les catalyseurs chimiques ont \u00e9t\u00e9 remplac\u00e9s par des catalyseurs biologiques. La FNR, Ferr\u00e9doxine NADP+ r\u00e9ductase, a ainsi remplac\u00e9e le complexe de Rh au compartiment cathodique. Malgr\u00e9 le fait que le cofacteur NAD(P)+ soit r\u00e9duit \u00e0 un potentiel plus n\u00e9gatif (-0,7 V vs ref (H2)) que celui du complexe de Rh (-0,3 V vs ref (H2)), la FNR a d\u00e9montr\u00e9 sa capacit\u00e9 \u00e0 r\u00e9g\u00e9n\u00e9rer le NADPH et le NADH, et des niveaux \u00e9lev\u00e9s de TTN pour le cofacteur (10 000) ont \u00e9t\u00e9 mesur\u00e9s une fois coupl\u00e9e \u00e0 la bioconversion du pyruvate catalys\u00e9e par la LDH. De plus, l’\u00e9change du platine recouvrant l’\u00e9lectrode de diffusion gazeuse par l’hydrog\u00e9nase, un biocatalyseur \u00e9lectroenzymatique, pour l’oxydation de l’hydrog\u00e8ne a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9 sur une couche de diffusion gazeuse qui a montr\u00e9 une efficacit\u00e9 envers l’oxydation de l’hydrog\u00e8ne qui a \u00e9t\u00e9 coupl\u00e9e \u00e0 la r\u00e9duction de NAD+ catalys\u00e9e par le complexe Rh dans un r\u00e9acteur batch.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
DOI: OA:W4392286345 Authors: Wassim El Housseini Abstract: La r\u00e9g\u00e9n\u00e9ration des cofacteurs NADH et NADPH est un sujet important en biotechnologie car de nombreuses enzymes redox, telles que les alcools d\u00e9shydrog\u00e9nases, les imines r\u00e9ductases et les monooxg\u00e9nases P450, ont besoin de cofacteur pour fournir leur \u00e9quivalent redox. Cependant, comme les cofacteurs sont particuli\u00e8rement co\u00fbteux, l’apport d’un […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[9],"tags":[],"class_list":["post-338","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-its-e"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/338","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=338"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/338\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=338"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=338"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/citations.tools.bio-logic.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=338"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}