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Pour accélérer la découverte de nouvelles glycoside-phosphorylases (GPs), une approche couplant l’analyse multi-étapes d’une large diversité de séquences génomiques et métagénomiques, et le criblage fonctionnel de l’activité et de la spécificité de ces enzymes a été développée. En explorant ainsi un espace de séquences de plusieurs dizaines de millions de séquences, de nouvelles fonctions enzymatiques ont été identifiées. Plusieurs enzymes impliquées dans les interactions microbiennes au sein du microbiome intestinal humain, y compris dans des contextes pathologiques, ont été mises en lumière.

La spécificité originale de certaines d’entre elles a été exploitée pour synthétiser in vitro et in cellulo, dans un châssis bactérien obtenu par ingénierie métabolique, des oligosaccharides d’intérêt pour la santé humaine, commercialisés par la start-up SweeTech. Il s’agit entre autres de glycosides antigéniques, qui peuvent être utilisées pour la détection, la prévention et le traitement d’infections à Candida, une levure pathogène opportuniste. Les candidoses représentent un enjeu majeur de santé publique. Elles affectent plus de 300 millions de personnes par an dans le monde, et sont létales dans leurs formes les plus sévères, notamment chez les patients immunodéprimés. Enfin, le potentiel d’autres GPs de spécificités différentes est actuellement évalué dans le cadre du projet européen RadicalZ pour la synthèse d’oligosaccharides d’intérêt nutritionnel.

L’enjeu actuel est d’améliorer la prédiction de spécificité des glycoside phosphorylases pour la synthèse d’oligosaccharides et de glycoconjugués fonctionnels de structures et potentiels applicatifs variés. La prédiction intégrera, par des approches d’apprentissage automatique, les données structurales et biochimiques acquises à haut débit, notamment par criblage microfluidique.