Des catalyseurs artificiels qui imitent de mieux en mieux les enzymes

Publié par Isabelle le 14/05/2021 à 13:00
Source: CNRS INC
Les enzymes sont des catalyseurs biologiques naturels qui réalisent des transformations biochimiques sélectives dont l'efficacité réside dans la multitude de fonctions chimiques dont ils sont dotés. Hélas, ces fonctions souvent complexes sont très difficiles à reproduire dans des systèmes non biologiques.

C'est maintenant chose faite par des scientifiques de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) des sciences chimiques de Rennes (CNRS/ENSC Rennes/Université de Rennes 1/INSA Rennes) qui ont développé une approche inédite pour synthétiser des systèmes non biologiques, purement organométalliques, capables de catalyser des réactions chimiques avec des degrés de sélectivité et des cinétiques comparables à celles obtenues par des enzymes naturels. Ces résultats sont à retrouver dans la revue Angewandte Chemie avec le label "Hot Paper".


© R. Gramage-Doria

La nature utilise des enzymes pour catalyser des réactions chimiques très performantes du point (Graphie) de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et...) de l'activité (Le terme d'activité peut désigner une profession.) et de la sélectivité, dans des conditions de pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée...) et température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et...) douces. Ces performances résultent, en particulier, des stratégies fines de reconnaissance moléculaire que les enzymes sont capables d'induire, permettant ainsi de sélectionner précisément les espèces qui vont réagir. La réaction a ainsi lieu au sein de l'enzyme (Une enzyme est une molécule (protéine ou ARN dans le cas des ribozymes) permettant...) à un endroit précis appelé site actif, que l'enzyme a spécifiquement modelé pour une réaction donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire,...).

Pour ces raisons, les enzymes ont toujours été considérées comme de précieuses sources d'inspiration pour les chimistes. Mais le développement de catalyseurs non-biologiques mimant le comportement des enzymes est difficile à réaliser compte tenu de leur grande taille mais aussi de leur complexité (La complexité est une notion utilisée en philosophie, épistémologie (par...). Malgré cela, une équipe de l'Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/ENSC Rennes/Université de Rennes 1/INSA Rennes) vient de synthétiser des nouveaux catalyseurs faisant intervenir uniquement des espèces organométalliques*.

De taille relativement modeste par rapport aux enzymes, ces catalyseurs présentent une cavité bien adaptée à la reconnaissance moléculaire de certains substrats et un site actif situé à la surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a...) du catalyseur (En chimie, un catalyseur est une substance qui augmente la vitesse d'une réaction chimique ;...), donc facilement accessible pour réaliser des interactions et des réactions chimiques. Plus particulièrement, les chercheurs se sont intéressés à fonctionnaliser des substrats azotés car ils sont bien connus pour présenter une mauvaise réactivité et conduisent, pour cette raison, à des mélanges de produits.

Pour des réactions de fonctionnalisation des liaisons carbone-hydrogène qui intéressent tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) récemment l'industrie pharmaceutique (L'industrie pharmaceutique est le secteur économique qui regroupe les activités de...) et les chimistes des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...), les premiers résultats montrent que les performances de ces catalyseurs n'ont rien à envier à celles des enzymes dont les scientifiques se sont inspirés.

Note:
* Composé organique (Un composé chimique est dit organique lorsqu'il renferme au moins un atome de carbone...) présentant au moins une liaison carbone-métal.


Référence:
Jonathan Trouvé, Paolo Zardi, Shaymaa Al-Shehimy, Thierry Roisnel & Rafael Gramage-Doria.
Enzyme‐Like Supramolecular Iridium (L'iridium est un élément chimique de symbole Ir et de numéro atomique 77.) Catalysis Enabling C‐H Bond Borylation of Pyridines with meta‐Selectivity.
Angewandte Chemie Int. Ed. 2021
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202101997

Contacts:
- Rafael Gramage-Doria - Chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la...) à l'Institut des sciences chimiques de Rennes - rafael.gramage-doria at univ-rennes1.fr
- Stéphanie Younès - Responsable Communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle,...) - Institut de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) du CNRS (Le Centre national de la recherche scientifique, plus connu sous son sigle CNRS, est le plus grand...) - inc.communication at cnrs.fr
- Anne-Valérie Ruzette - Chargée scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui...) pour la communication - Institut de chimie du CNRS - anne-valerie.ruzette at cnrs.fr
- Christophe Cartier dit Moulin (Un moulin est une machine à moudre les grains de céréale en farine et, par analogie,...) - Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC - inc.communication at cnrs.fr
Cet article vous a plu ? Vous souhaitez nous soutenir ? Partagez-le sur les réseaux sociaux avec vos amis et/ou commentez-le, ceci nous encouragera à publier davantage de sujets similaires !
Page générée en 0.117 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique