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Mercredi 29 Avril 2009

Un transporteur d’électrons chloroplastique limite la production d’hydrogène

J Biol Chem. 2009, 284: 4148-57
CEA-DSV-iBEB-LB3M
Certains micro-organismes à photosynthèse oxygénique, telle l’algue unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii, ont la capacité de produire de l’hydrogène en utilisant l’eau comme donneur d’électrons et l’énergie solaire.


Si cette propriété permet d’envisager le développement de procédés de production d’hydrogène par des énergies renouvelables, les applications biotechnologiques sont limitées car le phénomène de photoproduction d’hydrogène est transitoire. En effet, l’enzyme « hydrogénase », responsable de la production d’hydrogène est très sensible à la présence de l’oxygène produit par la photosynthèse. Il est possible de s’affranchir de cette limitation en recourant à une séparation temporelle, en alternant des phases de photosynthèse oxygénique et des phases anaérobies. Les réserves d’amidon constituées pendant la phase oxygénique sont ainsi mobilisées pendant la phase anaérobie et converties en hydrogène. Des recherches antérieures avaient montré que cette voie de conversion anaérobie est limitée par une étape réactionnelle impliquée dans la réduction des plastoquinones (transporteurs d’électrons membranaires du chloroplaste). Les chercheurs du laboratoire de Bioénergétique et Biotechnologie des Bactéries et Microalgues, en collaboration avec le laboratoire de F. Franck (Université de Liège, Belgique), ont identifié l’enzyme responsable de cette réaction chloroplastique, une NAD(P)H deshydrogénase monomérique de type II et ont montré le rôle de cette enzyme dans le processus de production d’hydrogène. Ces recherches ouvrent la voie vers une optimisation de la production d’hydrogène par les microalgues. Elles sont menées dans le cadre d’un programme européen du 7ème PCRD (SOLAR-H2) et d’un programme ANR (PHOTOBIOH2).

Pour en savoir plus :


Contacts : Gilles Peltier, Laurent Cournac