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Ingénierie Combinatoire et Criblage à Haut Débit (ICEO)

 

Site web de la plateforme ICEO

 

Sophie BOZONNET - sophie.bozonnet@insa-toulouse.fr - 05 61 55 94 93

 

Une plateforme unique en France autour de l’Ingénierie et du Criblage d’Enzymes Originales

C’est au sein du LISBP qu’a été créé en 2002 le plateau technique ICEO, dédiée à l’Ingénierie et au Criblage d’Enzymes Originales et seule plateforme académique française spécialisée sur l’évolution moléculaire dirigée des protéines.

Unique en France, ce plateau technique, labellisé par l’INRA s’appuie sur l’expertise et la masse critique développée au sein de l’axe Biocatalyse du LISBP et travaille en lien étroit avec l’équipe Catalyse et Ingénierie moléculaire enzymatiques (EAD1). Labellisé par l’INRA et financée par l’INSA, le CNRS, l’INRA et la Région Midi-Pyrénées, cette plateforme, dont l’expertise est reconnue au niveau européen, se positionne sur une activité de niche hautement spécialisée à laquelle sont dédiées 5 personnes.

 

Inventer le catalyseur de demain

Si beaucoup d’enzymes sont déjà connues, il est apparu depuis quelques années essentiel de découvrir et optimiser de nouvelles enzymes et activités enzymatiques afin de répondre aux besoins croissants de la biotechnologie, de la chimie ou du développement durable et de l’industrie des sciences du vivant en général.

C’est avec cette vision novatrice, que la plateforme ICEO a développé deux approches complémentaires exploitant d’une part à la diversité naturelle et s’appuyant d’autre part sur la diversité artificielle, ie créée à façon.

Sur le premier volet, le criblage de la diversité naturelle passe par l’exploration des génomes et métagénomes pour découvrir de nouvelles enzymes, éventuellement en milieux particuliers et extrémophiles. La deuxième approche s’appuie sur l’optimisation d’enzymes connues grâce aux outils d’ingénierie enzymatique permettant notamment de modifier de façon rationnelle ou aléatoire des enzymes connues pour les doter d’activités enzymatiques améliorées ou nouvelles.

Pour cela, la plateforme ICEO a développé des savoir-faire dans l’ingénierie des protéines, dans le criblage haut débit, dans la caractérisation et la purification d’enzymes et la création de diversité génétique.

 

Domaines de compétences & Prestations

 

Création de diversité

  • banques génomiques ou métagénomiques
  • évolution moléculaire dirigée
  • ingénierie in silico
  • ingénierie rationnelle et/ou semi-rationnelle

 

Criblage d’activités enzymatiques

  • mise au point de tests de sélection
  • miniaturisation de tests enzymatiques pour criblage haut-débit
  • criblage en milieu liquide
  • criblage sur milieu solide
  • synthèse de substrats à façon
  • caractérisation biochimique des enzymes obtenues

 Associant équipements de pointe et compétences humaines, le plateau technique ICEO propose une gamme de services et prestations étendus autour de l’ingénierie et du criblage d’enzymes. Au cas par cas, la plateforme intervient dans le cadre de prestations de services, de contrats de ressources, de collaborations scientifiques et est ouverte à la communauté scientifique publique et privée, locale ou internationale.

 

Technologies et équipements

La plateforme est équipée de trois grands types de robots et automates (automate de criblage, robot de repiquage de colonies, robot de transfert liquide en conditions stériles, station de miniaturisation de réactions enzymatiques) permettant de réaliser sur place l’ensemble des étapes :

  • Constitution de banques de mutants
  • Criblage haut et moyen débit
  • Plateforme analytique

Parmi les appareils présents sur la plateforme :

  • Genetix - QPixII
  • Tecan- Genesis RSP200
  • Beckman - Biomek 2000
  • Kühner
  • Infors - Multitron 2
  • Dionex - HPLC haut débit
  • LC/MS
  • Fluorimètre et spectroscopie de fluorescence
  • Dichroisme circulaire

 

Exemples de projets et Références

Après 8 ans d’activités, la plateforme ICEO a réalisé de nombreux projets avec des finalités tant scientifiques, au sein de programmes de recherche collaboratifs ou de réseaux, qu’applicatives dans les secteurs de la santé, de l’environnement, de l’agro-alimentaire.

Dans le cadre d’un projet ANR interdisciplinaire 2009-2011, le projet GLUCO-DESIGN s’intéresse au design de vaccins entériques grâce à l’ingénierie à façon de glyco-enzymes par des outils de criblage virtuel innovants.

Terminé en 2009, le projet ALIMINTEST s’intéressait à l’effet de régimes alimentaires contrôlés sur la dynamique structurale et fonctionnelle du microbiote intestinal humain. Une entreprise toulousaine Libragen, spécialisée sur la métagénomique, était partenaire de ce projet ANR dont l’un des volets visait à caractériser les enzymes impliquées dans la dégradation des fibres alimentaires.

En partenariat avec l’Institut Pasteur, OPTIGLUC a pour objectif de travailler à la modification des spécificités enzymatiques afin de produire une oligosaccharide antigénique contre la shigellose. L’idée est ici de trouver une alternative à une étape de synthèse chimique par la voie enzymatique qui permet une glucosidation spécifique.

Dans le domaine de l’environnement, le projet PENTOVAL développe une production par voie biotechnologique d’acides pentanoïques à partir de coproduits de bioraffineries, dans le cadre d’une coopération franco-finlandaise.

Références et collaborations industrielles :

  • PURATOS S.A., Bruxelles
  • L’Oréal, Paris
  • LibraGen S.A., Toulouse
  • Adisseo, Toulouse
  • Millegen, Toulouse