Dégradation enzymatique en phase hétérogène des polysaccharides : exemple des agarases et des carraghénases

Polysaccharides enzymatic degradation in heterogeneous phase: example of agarases and carrageenases

Centre National de la Recherche Scientifique, Université Pierre et Marie Curie-Paris 6, Unité Mixte de Recherche 7139 "Végétaux Marins et Biomolécules", Station Biologique, F-29682 Roscoff Cedex, France

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Reçu : 22 Juin 2007

Résumé

Les agars et les carraghénanes sont des galactanes sulfatés qui s'assemblent dans la paroi des algues rouges sous la forme d'un réseau dense de fibres semicristallines. Ces polysaccharides sont dégradés en phase hétérogène par des enzymes bactériennes : les agarases et les carraghénases. Les études cristallographiques et enzymologiques des systèmes galactanes sulfatés/galactanases ont permis de mettre en lumière que ces enzymes possèdent des propriétés adaptées à la dégradation de substrats solides polyanioniques. En effet, à l'instar des cellulases et amylases, elles sont capables de dépolymériser leur substrat respectif selon un mode d'action processif. Cependant, les galactanases se distinguent au niveau moléculaire par la nature des interactions avec le substrat. Elles sont de type ionique, ce qui ne permet pas de transposer directement les modèles de processivité développés dans les cas de la dégradation des polysaccharides neutres.

Abstract

Agars and carrageenans are sulphated galactans which assemble in the red algal cell wall as a dense network of semi-crystalline fibers. These polysaccharides are degraded in heterogeneous phase by bacterial enzymes, namely agarases and carageenases. Crystallographic as well as enzymologic investigations of the sulphated galactans/galactanases systems highlight that the properties of these catalysts are well adapted to the degradation of solid polyanionic substrates. Indeed, as for cellulases or amylases, they are able to depolymerize their respective substrates according to a processive mode of action. However, at the molecular level, they are distinguished by the ionic nature of the interactions involved which do not allow the direct transposition of the processivity models developed for the degradation of neutral polysaccharides.