Les relations entre bactéries intestinales, aliments et hôte jouent un rôle crucial dans le maintien de la santé humaine. La caractérisation fonctionnelle d'Uhgb_MP, une enzyme de la famille 130 des glycoside-hydrolases découverte par métagénomique fonctionnelle, a révélé une nouvelle fonction de dégradation par phosphorolyse des polysaccharides de la paroi végétale et des glycanes de l'hôte tapissant l'épithélium intestinal.Les déterminants moléculaires de la spécificité d'Uhgb_MP vis-à-vis des mannosides ont été identifiés grâce à la résolution de sa structure cristallographique, sous forme apo et en complexe avec ses ligands. Un nouveau procédé de synthèse par phosphorolyse inverse d'oligosaccharides mannosylés à haute valeur ajoutée, a aussi été développé. Enfin, la caractérisation fonctionnelle de la protéine BACOVA_03624 de Bacteroides ovatus ATCC 8483, une bactérie intestinale hautement prévalente, a révélé que la famille GH130 comprend à la fois des glycoside-hydrolases et des glycoside-phosphorylases capables de dégrader les mannosides et les galactosides, et de les synthétiser par phosphorolyse inverse et/ou transglycosylation. L'ensemble de ces résultats, ainsi que l'indentification d'inhibiteurs des enzymes de la famille GH130, ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude et le contrôle des interactions microbiote-hôte. |
The interplay between gut bacteria, food and host play a key role in human health. The functional characterization of Uhgb_MP, an enzyme belonging to the family 130 of glycoside hydrolases, discovered by functional metagenomics, revealed novel functions of plant cell wall polysaccharide and host glycan degradation by phosphorolysis. The molecular determinants of Uhgb_MP specificity towards mannosides were identified by solving its crystal structure, in apo form and in complex with its ligands. A new process of high added value mannosylated oligosaccharide synthesis by reverse-phosphorolysis was also developed. Finally, the functional characterization of the BACOVA_03624 protein from Bacteroides ovatus ATCC8483, a highly prevalent gut bacterium, revealed that GH130 family both contains glycoside phosphorylases and glycoside hydrolases, which are able to degrade mannosides and galactosides, and to synthesize them by reverse-phosphorolysis and/or transglycosylation. All these results, together with the identification of GH130 enzyme inhibitors, open new perspectives for studying, and potentially also for controlling, interactions between host and gut microbes. |