Janvier 2002 - n°64

Le Laboratoire de Génie Protéique et Cellulaire de l'Université de La Rochelle

Recherche pluridisciplinaire et valorisation industrielle en biotechnologies

"Le Laboratoire de Génie Protéique et Cellulaire s'est monté en 1993 simultanément à la création de l'Université de La Rochelle" rappelle Marie-Dominique Legoy, Professeur à l'Université de La Rochelle, directrice du laboratoire. Auparavant enseignant-chercheur à l'Université Technologique de Compiègne (UTC), M.-D. Legoy quitte l'équipe de Daniel Thomas pour monter le LGPC. "Spécialisée en biotechnologies, je souhaitais poursuivre la thématique de recherche que j'étudiais à l'UTC tout en associant d'autres disciplines et notamment la chimie organique car, à mon sens, on ne fait pas de biochimie sans chimie organique, la synergie est excellente" explique M.-D. Legoy. La thématique centrale du laboratoire consiste en l'étude et l'optimisation de réactions mettant en jeu des synthèses organiques, des microorganismes ou des enzymes dans le but de développer de nouveaux produits ou procédés. Le transfert de compétences vers le monde industriel prend également une grande place dans l'activité du LGPC, c'est ainsi que deux projets exploitant des technologies issues du laboratoire sont actuellement en phase d'incubation dans l'incubateur régional (dont les membres fondateurssont l'Université de La Rochelle, l'Université de Poitiers, le CNRS et l'ENSMA) et devraient conduire à la création de deux entreprises sur La Rochelle en 2002.

Biotechnologies, Biochimie, Microbiologie et Chimie organique

Aujourd'hui, le LGPC compte une quarantaine de personnes et occupe depuis cet été 800 m2 du nouveau bâtiment Marie Curie du pôle Sciences et Technologie de l'Université de La Rochelle. "Les quatre équipes de recherche travaillent chacune leur domaine de compétences mais en synergie totale avec le reste du laboratoire" explique M.-D. Legoy.

Biocatalyse en milieux non conventionnels (Resp. : Pr. Marie-Dominique Legoy)

L'équipe se focalise sur l'étude des réactions de synthèse catalysées par des enzymes ou des cellules en milieux non conventionnels de types solvant organique, haute pression ou phase hétérogène solide/gaz. Les recherches associent génie de la réaction, génie des procédés et génie des produits et vont de la mise en œuvre et l'optimisation des réactions à l'étude des relations structure-fonction des molécules obtenues en passant par le développement de nouveaux bioréacteurs. Cet axe de recherche est particulièrement bien avancé puisque amorcé à l'UTC. Ainsi, la technologie de biocatalyse solide/gaz développée et brevetée par le laboratoire a déjà été transférée avec succès du laboratoire à l'échelle préindustrielle pour la production d'arômes à label naturel en collaboration avec une entreprise du secteur aromatique. Outre les arômes destinés à l'alimentation, les autres domaines d'applications industrielles sont la dépollution, avec la mise en œuvre de biofiltres en phase gaz pour la biodégradation des Carbones Organiques Volatiles (COV), ou encore la dermocosmétique avec la synthèse enzymatique de dérivés de vitamines.

Biochimie des peptides (Resp. : Pr. Jean-Marie Piot)

Cet axe de recherche consiste en la préparation de peptides par hydrolyse enzymatique suivie de leur purification et de leur identification par spectrophotométrie UV, spectrométrie de masse et dosage radio immunologique. Comme pour l'équipe précédente, génie de la réaction, génie des procédés et génie des produits sont associés avec la mise au point de différents réacteurs enzymatiques (à membranes, à ultrafiltration…), l'optimisation des paramètres d'hydrolyse protéique et la détermination de l'activité biologique des peptides obtenus. Les chercheurs travaillent sur des protéines agroalimentaires, marines et végétales dans le but de les valoriser par la production de peptides d'intérêt nutritionnel ou pharmacologique. Un autre axe de recherche concerne la modélisation de la dégradation in vivo de l'hémoglobine par des protéases qui aboutit en particulier à la génération d'hémorphines. Le rôle de ces peptides est étudié au cours de certaines situations physiologiques et pathologiques et leur utilisation comme marqueurs de certaines maladies est envisagée.

Microbiologie : nouveaux antibiotiques peptidiques (Resp. : Dr. Gilles Cottenceau)

Les microbiologistes du LGPC travaillent sur les microcines, des peptides antibiotiques produits par des bactéries à Gram négatif. Ces nouvelles molécules sont actives contre des bactéries entéropathogènes (Salmonella, Escherichia coli, Shigella…) et sont donc potentiellement valorisables en santé humaine, animale et agro-alimentaire. La production de nouveaux antibiotiques peptidiques implique plusieurs étapes de recherche qui allient le screening de souches bactériennes de diverses origines produisant de nouvelles microcines, la purification par chromatographie HPLC des microcines produites, l'étude de la structure et du mode d'action de ces molécules antibactériennes ainsi que l'étude des gènes impliqués. Ces recherches ont fait l'objet de nombreuses publications dans des revues scientifiques internationales ces dernières années.

Chimie : synthèse organique et bioorganique (Resp. : Pr. Thierry Besson)

L'équipe a développé un savoir-faire dans la synthèse chimique multi-étapes sous champ micro-ondes focalisé. Cette activation thermique présente de nombreux avantages : rendement élevé, rapidité, bonnes conditions de sécurité et pollution réduite d'où son nom de "chimie verte". L'équipe utilise cette technologie pour synthétiser des hétérocycles azotés et soufrés à visée thérapeutique. Cette compétence fait l'objet d'un transfert industriel et est en cours de validation à l'échelle semi-pilote en collaboration avec des partenaires de l'industrie pharmaceutique et des biotechnologies.

Un fort potentiel de valorisation économique

Alimentation, nutrition, pharmacie, cosmétique et environnement, les recherches pluridisciplinaires menées au LGPC concernent de multiples domaines industriels et le laboratoire a mis en place une politique active de valorisation économique de ses travaux. Vice-présidente du Conseil scientifique de l'Université de La Rochelle, M.-D. Legoy œuvre notamment pour impliquer l'Université dans la prise des brevets avec l'aide d'un consultant spécialisé en propriété intellectuelle. Concession de licences d'exploitation et soutien au lancement de nouvelles entreprises, le laboratoire entend jouer un rôle actif dans le développement économique de la région "je conçois l'Université comme un acteur du monde socio-économique" confirme M.-D. Legoy. Neuf ans après sa création, le LGPC s'apprête à essaimer ses premières jeunes pousses et développe d'autres projets ambitieux encore au stade confidentiel.

V. CROCHET

Contact :

Pr. Marie-Dominique Legoy

Directrice du Laboratoire de génie protéique et cellulaire