Dégradation de la caféine par Aspergillus tamarii : identification des protéines régulées par la caféine et purification de la caféine-déméthylase

par Gerardo Gutierrez-Sanchez

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire et biotechnologie

Sous la direction de Sévastianos Roussos et de Christopher Augur.


  • Résumé

    Des études précédentes réalisées dans le cadre de la coopération internationale entre l’IRD (France) et la UAM-I (Mexique) ont montré que les champignons filamenteux sont capables de dégrader la caféine présente soit dans la pulpe de café soit dans un milieu de croissance synthétique. Par ailleurs, il a été démontré que la présence de sources simples d’azote inhibe la dégradation de la caféine qui débute lorsque les sources simples d’azote sont épuisées. Parmi les enzymes impliquées dans la dégradation de la caféine une seule, la théophylline déméthylase d’Aspergillus tamarii, a été caractérisée. L’objectif de ce travail vise la caractérisation de la première enzyme de la voie de dégradation de la caféine, la caféine-déméthylase d’Aspergillus tamarii. Dans un premier temps, la concentration initiale optimale de caféine (2 et 4 g/L) a été déterminée afin que la caféine utilisée comme seule source d’azote n’affecte ni la croissance, ni la dégradation de cet alcaloïde. Dans un deuxième temps, un processus de fermentation à deux étapes a été proposé. Un ratio caféine/sulfate d’ammonium (90/10 % d’azote) est utilisé au début de la fermentation, et une concentration de caféine de 4 g/L est additionné dans la deuxième étape. Ce processus a permis de réduire la phase de latence, d’augmenter significativement le taux de croissance spécifique (0,073 1/h) et d’améliorer le taux de dégradation de la caféine jusqu’ à 0,033 g/L/h. Dans un troisième temps, l’activité caféine-déméthylase a été stabilisée en maintenant des conditions d’anaérobiose et un protocole de purification de la caféine-déméthylase a été mis au point. La caféine-déméthylase, enzyme responsable de la N-7-déméthylation de la caféine chez les champignons filamenteux a été partiellement purifiée. C’est une enzyme intracellulaire, avec un point isoélectrique entre 4,9 et 6,1 et un poids moléculaire d’environ 28 kDa. En parallèle à ces travaux, nous avons identifié certaines protéines d’Aspergillus tamarii régulées par la caféine à travers une étude protéomique, en utilisant une approche par analyse différentielle de protéines (DIGE). Parmi toutes les protéines solubles, 7 % sont sur-exprimées et 9 % sous-exprimées. Plus particulièrement la HPS, la SOD, la TSA1 et la Cyt-c oxidase, étaient sur-exprimées.

  • Titre traduit

    Caffeine degradation by Aspergillus tamarii : identification of proteins regulated by caffeine and purification of the caffeine demethylase


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Informations

  • Détails : 1 vol. (X-129 p.-[10] f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 120-129

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  • Bibliothèque : Université d'Aix-Marseille (Marseille. St Charles). Service commun de la documentation. Bibliothèque universitaire de sciences lettres et sciences humaines.
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