BE1027221B1 - Monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity, in particular recombinant monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity - Google Patents

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Abstract

La présente invention porte sur un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d'une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.The present invention relates to a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity.

Description

Polypeptide monomerique presentant une activite hydrogenase, en particulier polypeptide monomerique recombinant presentant une activite hydrogenase La présente invention porte sur un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase, en particulier sur un polypeptide monomérique recombinant présentant une activité hydrogénase, sur une cellule hôte incluant ce polypeptide monomérique et sur une cellule hôte incluant un polynucléotide codant pour ce polypeptide monomérique. La présente invention porte également sur un procédé d’obtention d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase, en particulier sur un procédé d’obtention d’un polypeptide monomérique recombinant présentant une activité hydrogénase et sur l’utilisation d’un tel polypeptide monomérique, en particulier sur l’utilisation d'un tel polypeptide monomérique recombinant.Monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity, in particular recombinant monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity The present invention relates to a monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity, in particular a recombinant monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity, on a host cell including this monomeric polypeptide and on a host cell including a polynucleotide encoding this monomeric polypeptide. The present invention also relates to a process for obtaining a monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity, in particular a process for obtaining a recombinant monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity and to the use of such a monomeric polypeptide. , in particular on the use of such a recombinant monomeric polypeptide.

La disponibilité décroissante de sources d'énergie fossile et la crainte d'un changement climatique dramatique ont favorisé l'émergence de technologies propres et renouvelables. L'hydrogène (Hz) est considéré comme un vecteur d’énergie renouvelable prometteur en raison de sa forte teneur en énergie et de l’absence de pollution lors de son utilisation dans les piles à combustible. La production d’Hz est actuellement réalisée par extraction chimique d'hydrocarbures fossiles, électrolyse de l'eau ou pyrolyse de biomasse. Cependant, le manque de systèmes de production à la fois non-polluants et commercialement viables est une limitation majeure. L'utilisation de méthodes de production biotechnologique d’Hz, aussi appelé bio-hydrogène, pourrait être une solution. Le nombre de recherches sur la production de bio-hydrogène a considérablement augmenté au cours de la dernière décennie. Cela inclut la production microbienne principalement par le processus de la fermentation dans les bactéries et de la photosynthèse dans les microalgues, mais aussi la generation enzymatique d'hydrogène par « électro-enzymologie ». Toutes ces méthodes reposent sur des enzymes particulières appelées hydrogénases.The decreasing availability of fossil energy sources and the fear of dramatic climate change have encouraged the emergence of clean and renewable technologies. Hydrogen (Hz) is considered a promising renewable energy carrier due to its high energy content and the lack of pollution when used in fuel cells. Hz production is currently carried out by chemical extraction of fossil hydrocarbons, electrolysis of water or pyrolysis of biomass. However, the lack of both non-polluting and commercially viable production systems is a major limitation. The use of biotechnology production methods Hz, also called bio-hydrogen, could be a solution. The amount of research on the production of bio-hydrogen has increased dramatically over the past decade. This includes microbial production mainly through the process of fermentation in bacteria and photosynthesis in microalgae, but also the enzymatic generation of hydrogen by “electro-enzymology”. All of these methods rely on special enzymes called hydrogenases.

Les hydrogénases sont des métallo-enzymes qui catalysent la réaction chimique : 2 H* + 2e’ + Ha. La réaction est réversible et sa directionHydrogenases are metallo-enzymes which catalyze the chemical reaction: 2 H * + 2e ’+ Ha. The reaction is reversible and its direction

? BE2019/5783 dépend du potentiel redox des composants capables d'interagir avec l'enzyme. En présence d’Hz et d’un accepteur d’électrons, une hydrogénase consomme l'hydrogène. En présence d’un donneur d’électrons de faible potentiel, une hydrogénase utilise des protons comme accepteurs d’électrons et produit de l’Hz. Les hydrogénases sont largement répandues parmi les microorganismes car nombre d’entre eux utilisent l'hydrogène comme vecteur ou source d'énergie. Ces enzymes comptent de nombreux représentants dans le domaine des bactéries et des archées et sont également présentes dans certains organismes eucaryotes unicellulaires. Malgré leur diversité à bien des égards (hôte, taille, structure quaternaire, donneurs ou accepteurs d'électrons), les hydrogénases sont divisées en trois classes phylogénétiquement distinctes : les [Fe]- hydrogénases, les [FeFe]-hydrogénases et les [NiFe]-hydrogénases. Chaque classe est caractérisée par une composition métallique distinctive du site actif. Physiologiquement, il a été démontré que ces enzymes fonctionnent comme une valve pour un excès d'électrons.? BE2019 / 5783 depends on the redox potential of the components capable of interacting with the enzyme. In the presence of Hz and an electron acceptor, a hydrogenase consumes hydrogen. In the presence of a low potential electron donor, a hydrogenase uses protons as electron acceptors and produces Hz. Hydrogenases are widely used among microorganisms because many of them use hydrogen as a carrier or source of energy. These enzymes have many representatives in the field of bacteria and archaea and are also present in some unicellular eukaryotic organisms. Despite their diversity in many respects (host, size, quaternary structure, electron donors or acceptors), hydrogenases are divided into three phylogenetically distinct classes: [Fe] - hydrogenases, [FeFe] -hydrogenases and [NiFe ] -hydrogenases. Each class is characterized by a distinctive metallic composition of the active site. Physiologically, these enzymes have been shown to function as a valve for excess electrons.

Le centre catalytique des [Fe]-hydrogénases ne contient aucun centre FeS ou Ni et a donc été nommé « hydrogénase libre de centre fer-soufre » ou [Fe]-hydrogénases (Shima and Thauer. 2007. A third type of hydrogenase catalyzing H2 activation. Chem Rec 7:37-46). Les [Fe]-hydrogénases sont limitées à certains microorganismes méthanogènes (Pilak et al. 2006. The crystal structure of the apoenzyme of the iron-sulphur cluster-free hydrogenase. J Mol Biol 358:798-809) où elles sont essentielles à la croissance lors d’une carence en nickel (Thauer. 1998. Biochemistry of methanogenesis: a tribute to Marjory Stephenson. 1998 Marjory Stephenson Prize Lecture. Microbiology 144 (Pt 9):2377-2406). Associé à un cofacteur spécifique, ces enzymes ont des propriétés catalytiques très différentes des autres types d’hydrogénases. En effet, elles ne catalysent pas la réaction réversible de production d’H2 (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107:4206-4272). Pour cette raison, ainsi que par leur faible distribution, cette classe d'hydrogénases a été peu étudiée. La grande majorité des hydrogénases connues appartiennent aux deux autres classes.The catalytic center of [Fe] -hydrogenases does not contain any FeS or Ni center and has therefore been named "iron-sulfur center free hydrogenase" or [Fe] -hydrogenases (Shima and Thauer. 2007. A third type of hydrogenase catalyzing H2 activation Chem Rec 7: 37-46). [Fe] -hydrogenases are limited to certain methanogenic microorganisms (Pilak et al. 2006. The crystal structure of the apoenzyme of the iron-sulfur cluster-free hydrogenase. J Mol Biol 358: 798-809) where they are essential for growth during nickel deficiency (Thauer. 1998. Biochemistry of methanogenesis: a tribute to Marjory Stephenson. 1998 Marjory Stephenson Prize Lecture. Microbiology 144 (Pt 9): 2377-2406). Associated with a specific cofactor, these enzymes have very different catalytic properties from other types of hydrogenases. Indeed, they do not catalyze the reversible reaction of H2 production (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107: 4206-4272). For this reason, as well as their poor distribution, this class of hydrogenases has been little studied. The vast majority of known hydrogenases belong to the other two classes.

Les [FeFe]-hydrogénases sont des enzymes monomériques dont le centre catalytique est hautement conservé. Il s'agit d'un site de fer bi-nucléaire lié à un centre [4Fe-45] par un pont de cystéine. Les ligands non protéiques, le cyanure (CN) et le monoxyde de carbone (CO), sont liés aux atomes de fer du centre bi-nucléaire. Les atomes de fer partagent également deux ligands soufre (Nicolet et al. 2000. A novel FeS cluster in Fe-only hydrogenases. Trends Biochem Sci 25:138-143, Nicolet et al. 2002. Fe-only hydrogenases: structure, function and evolution. J Inorg Biochem 91:1-8). Des domaines supplémentaires hébergent plusieurs centres FeS et assurent le transfert d'électrons entre la source d'électrons externe et le site actif intégré dans ces protéines monomériques. De plus, un canal hydrophobe relie la surface au site actif et fournit un accès pour les protons et une sortie pour les molécules d’Hz. Trois protéines chaperonnes nommées HydE, HydF et HydG sont connues comme nécessaires à l'assemblage correct des [FeFe]-hydrogénases (Vignais et al.[FeFe] -hydrogenases are monomeric enzymes with a highly conserved catalytic center. It is a bi-nuclear iron site linked to a [4Fe-45] center by a cysteine bridge. The non-protein ligands, cyanide (CN) and carbon monoxide (CO), are bonded to iron atoms in the bi-nuclear center. Iron atoms also share two sulfur ligands (Nicolet et al. 2000. A novel FeS cluster in Fe-only hydrogenases. Trends Biochem Sci 25: 138-143, Nicolet et al. 2002. Fe-only hydrogenases: structure, function and evolution. J Inorg Biochem 91: 1-8). Additional domains host several FeS centers and ensure electron transfer between the external electron source and the active site integrated in these monomeric proteins. In addition, a hydrophobic channel connects the surface to the active site and provides access for protons and exit for Hz molecules. Three chaperone proteins named HydE, HydF and HydG are known to be necessary for the correct assembly of [FeFe] -hydrogenases (Vignais et al.

2001. Classification and phylogeny of hydrogenases. FEMS Microbiol Rev 25:455-501). Ces enzymes sont présentes dans les procaryotes anaérobies (genres Clostridium ou Desulfovibrio), mais aussi dans quelques eucaryotes inférieurs tels que les champignons anaérobies ou les microalgues unicellulaires (genres Chlorella ou Chlamydomonas) (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107:4206-4272). Les [FeFe]-hydrogénases favorisent thermodynamiquement la réoxydation du cofacteur (ferrédoxine ou NADH) et génèrent ainsi de l'H2. Ces enzymes sont donc généralement impliquées dans l'élimination d’un excès de pouvoir redox dans la cellule afin d’éviter, par exemple, un arrêt de la fermentation. Elles sont également capables d'interagir avec la chaine photosynthétique d'un groupe restreint de microalgues pour oxyder la chaine photosynthétique et ainsi activer la fixation du carbone après une incubation anoxique (Ghysels et al. 2013. Function of the chloroplast hydrogenase in the microalga Chlamydomonas: the role of hydrogenase and state transitions during photosynthetic activation in anaerobiosis. PLoS One 8:e64161, Godaux et al.2001. Classification and phylogeny of hydrogenases. FEMS Microbiol Rev 25: 455-501). These enzymes are present in anaerobic prokaryotes (genera Clostridium or Desulfovibrio), but also in some lower eukaryotes such as anaerobic fungi or unicellular microalgae (genera Chlorella or Chlamydomonas) (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107: 4206-4272). The [FeFe] -hydrogenases thermodynamically promote the reoxidation of the cofactor (ferredoxin or NADH) and thus generate H2. These enzymes are therefore generally involved in the elimination of excess redox power in the cell in order to avoid, for example, a cessation of fermentation. They are also capable of interacting with the photosynthetic chain of a small group of microalgae to oxidize the photosynthetic chain and thus activate carbon fixation after anoxic incubation (Ghysels et al. 2013. Function of the chloroplast hydrogenase in the microalga Chlamydomonas : the role of hydrogenase and state transitions during photosynthetic activation in anaerobiosis. PLoS One 8: e64161, Godaux et al.

2015. Induction of Photosynthetic Carbon Fixation in Anoxia Relies on Hydrogenase Activity and Proton-Gradient Regulation-Like1-Mediated Cyclic Electron Flow in Chlamydomonas reinhardtii. Plant Physiol 168:648-658).2015. Induction of Photosynthetic Carbon Fixation in Anoxia Relies on Hydrogenase Activity and Proton-Gradient Regulation-Like1-Mediated Cyclic Electron Flow in Chlamydomonas reinhardtii. Plant Physiol 168: 648-658).

Les [NiFe]-hydrogenases forment des hétéro-multimères globulaires (Volbeda et al. 1995. Crystal structure of the nickel-iron hydrogenase from Desulfovibrio gigas. Nature 373:580-587). Le site actif bi-metallique [NiFe] est situé dans la grande sous-unité où il est coordonné par quatre cystéines et trois ligands non protéiques, une molécule de CO et deux CN, liés à l’atome de fer (Happe et al. 1997. Biological activation of hydrogen. Nature 385:126, Pierik et al. 1999. Carbon monoxide and cyanide as intrinsic ligands to iron in the active site of [NiFe]-hydrogenases. NiFe(CN)2CO, Biology's way to activate H2. J Biol Chem 274:3331-3337). Les autres sous-unités de l’hétéro-multimère contiennent plusieurs centres FeS médiaux et distaux, qui conduisent les électrons entre le site actif et le donneur ou l'accepteur d'électrons physiologique. Le groupe [4Fe- 45] situé à proximité du site actif est considéré comme essentiel à l'activité (Albracht. 1994. Nickel hydrogenases: in search of the active site. Biochim Biophys Acta 1188:167-204). En plus des gènes structurels, il existe plusieurs gènes accessoires impliqués dans la maturation et l'insertion de Ni, Fe, CO et CN dans le site actif de ces hétéro-multimères. En effet, la maturation des [NiFe]- hydrogénases suit une voie complexe impliquant au moins sept protéines auxiliaires (HypA-F et une endopeptidase) (Vignais and Billoud. 2007.[NiFe] -hydrogenases form globular heteromultimers (Volbeda et al. 1995. Crystal structure of the nickel-iron hydrogenase from Desulfovibrio gigas. Nature 373: 580-587). The bi-metallic active site [NiFe] is located in the large subunit where it is coordinated by four cysteines and three non-protein ligands, one CO molecule and two CN, linked to the iron atom (Happe et al. 1997. Biological activation of hydrogen. Nature 385: 126, Pierik et al. 1999. Carbon monoxide and cyanide as intrinsic ligands to iron in the active site of [NiFe] -hydrogenases. NiFe (CN) 2CO, Biology's way to activate H2. J Biol Chem 274: 3331-3337). The other subunits of the hetero-multimer contain several medial and distal FeS centers, which conduct electrons between the active site and the physiological electron donor or acceptor. The group [4Fe-45] located near the active site is considered to be essential for the activity (Albracht. 1994. Nickel hydrogenases: in search of the active site. Biochim Biophys Acta 1188: 167-204). In addition to structural genes, there are several accessory genes involved in the processing and insertion of Ni, Fe, CO and CN into the active site of these heteromimer. Indeed, the maturation of [NiFe] - hydrogenases follows a complex pathway involving at least seven helper proteins (HypA-F and an endopeptidase) (Vignais and Billoud. 2007.

Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview.Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview.

Chem Rev 107:4206-4272). Une autre caractéristique du site actif des [NiFe]- hydrogénases est la forte affinité pour l'hydrogène. Ces enzymes agissent donc principalement en consommant l’H2 chez le micro-organisme hôte, même si certaines [NiFe]-hydrogénases présentent une bonne capacité de production d'hydrogène. Les [NiFe]-hydrogénases sont des enzymes assez répandues parmi les procaryotes avec de nombreux représentants chez les bactéries et les archées. La classification des [NiFe]-hydrogénases est basée sur les alignements de séquences en acides aminés des différentes sous-unités et divise les [NiFe]-hydrogénases en quatre groupes. Remarquablement, cette classification est en bon accord avec les groupes dérivés des fonctions physiologiques (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107:4206-4272).Chem Rev 107: 4206-4272). Another characteristic of the active site of [NiFe] - hydrogenases is the strong affinity for hydrogen. These enzymes therefore act mainly by consuming H2 in the host microorganism, even if some [NiFe] -hydrogenases have a good capacity for hydrogen production. [NiFe] -hydrogenases are enzymes quite widespread among prokaryotes with many representatives in bacteria and archaea. The classification of [NiFe] -hydrogenases is based on the amino acid sequence alignments of the different subunits and divides [NiFe] -hydrogenases into four groups. Remarkably, this classification is in good agreement with the groups derived from physiological functions (Vignais and Billoud. 2007. Occurrence, classification, and biological function of hydrogenases: an overview. Chem Rev 107: 4206-4272).

L’extrême sensibilité des hydrogénases à l’oxygène aussi bien in vitro que in vivo est un problème lorsque l’on considère ces enzymes pour laThe extreme sensitivity of hydrogenases to oxygen both in vitro and in vivo is a problem when considering these enzymes for

> BE2019/5783 production d'hydrogène à un niveau industriel. L’oxygène se lie en tant que ligand au site actif, accepte les électrons et est réduit en espèce réactive de l'oxygène (ROS) piégée dans l'enzyme. Cela peut entraîner des dommages permanents lorsque le ROS survit suffisamment longtemps pour attaquer le centre catalytique vulnérable. Les [FeFe]-hydrogénases présentent une sensibilité grave à l'O2 car l'enzyme est endommagée de manière irréversible après une exposition à de petites concentrations d'O2 (Ghirardi et al. 1997. Oxygen sensitivity of algal H2- production. Appl Biochem Biotechnol 63-65:141-151). Cependant, les [NiFe]- hydrogénases sont décrites comme étant plus résistantes que les [FeFe]- hydrogénases aux dommages causés par l'oxygène. De plus, les [NiFe]- hydrogénases sont inactivées de manière réversible par l’O2. Certains micro- organismes, tels que Ra/stonia sp., ont même développé un site actif tolérant à l'oxygène, et sont capables d'oxyder l'hydrogène même en présence d'air (Van der Linden et al. 2004. The soluble [NiFe]-hydrogenase from Ralstonia eutropha contains four cyanides in its active site, one of which is responsible for the insensitivity towards oxygen. J Biol Inorg Chem 9:616-626). Ces diverses caractéristiques font des [NiFe]-hydrogénases de meilleurs candidats pour une utilisation technologique industriellement viable.> BE2019 / 5783 production of hydrogen at an industrial level. Oxygen binds as a ligand to the active site, accepts electrons and is reduced to reactive oxygen species (ROS) trapped in the enzyme. This can lead to permanent damage when the ROS survives long enough to attack the vulnerable catalytic center. [FeFe] -hydrogenases show severe sensitivity to O2 because the enzyme is irreversibly damaged after exposure to small concentrations of O2 (Ghirardi et al. 1997. Oxygen sensitivity of algal H2- production. Appl Biochem Biotechnol 63-65: 141-151). However, [NiFe] - hydrogenases are described as being more resistant than [FeFe] - hydrogenases to damage caused by oxygen. In addition, [NiFe] - hydrogenases are reversibly inactivated by O2. Some microorganisms, such as Ra / stonia sp., Have even developed an active site tolerant to oxygen, and are able to oxidize hydrogen even in the presence of air (Van der Linden et al. 2004. The soluble [NiFe] -hydrogenase from Ralstonia eutropha contains four cyanides in its active site, one of which is responsible for the insensitivity towards oxygen. J Biol Inorg Chem 9: 616-626). These various characteristics make [NiFe] -hydrogenases better candidates for industrially viable technological use.

HoxEFUYH est une [NiFe]-hydrogénase bien caractérisée présente chez la cyanobactérie Synéchocystis sp. PCC6803. HoxEFUYH est une [NiFe]- hydrogénase pentamérique et cytoplasmique. HoxY et HoxH forment la partie « hydrogénase » tandis que HoxE, HoxF et HoxU constituent la partie en contact avec le cofacteur redox (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria. Bioresour Technol 102:8368-8377). HoxH est la sous-unité responsable de l'activité catalytique, c’est-à-dire la sous-unité comprenant le site actif de la [NiFe]-hydrogénase. HoxH contient les résidus conservés pour la liaison des atomes de nickel et de fer. HoxY contient le groupe proximal [4Fe-4S] prèRs du centre catalytique NiFe. HoxF et HoxU sont des protéines de type fer-soufre responsables de l'interaction in vivo avec le substrat (NADH, flavodoxine ou ferrédoxine réduite). HoxFU contiennent les centres FeS médiaux et distaux transportant les électrons vers HoxYH. La fonction de HoxE n'est pas claire, mais il peut s'agir d'une sous-unité d’ancrage dans la membrane.HoxEFUYH is a well characterized [NiFe] -hydrogenase present in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC6803. HoxEFUYH is a [NiFe] - pentameric and cytoplasmic hydrogenase. HoxY and HoxH form the “hydrogenase” part while HoxE, HoxF and HoxU constitute the part in contact with the redox cofactor (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria. Bioresour Technol 102: 8368-8377). HoxH is the subunit responsible for catalytic activity, that is, the subunit comprising the active site of [NiFe] -hydrogenase. HoxH contains the conserved residues for the bonding of nickel and iron atoms. HoxY contains the proximal group [4Fe-4S] near the NiFe catalytic center. HoxF and HoxU are iron-sulfur proteins responsible for the interaction in vivo with the substrate (NADH, flavodoxin or reduced ferredoxin). HoxFU contain the medial and distal FeS centers carrying electrons to HoxYH. The function of HoxE is unclear, but it may be an anchoring subunit in the membrane.

Une analyse mutationnelle de la voie de maturation a identifié sept facteurs de maturation essentiels, appelés HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW (Hoffmann et al. 2006. Mutagenesis of hydrogenase accessory genes of Synechocystis sp.Mutational analysis of the maturation pathway identified seven essential maturation factors, called HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW (Hoffmann et al. 2006. Mutagenesis of hydrogenase accessory genes of Synechocystis sp.

PCC 6803. Additional homologues of hypA and hypB are not active in hydrogenase maturation.PCC 6803. Additional homologues of hypA and hypB are not active in hydrogenase maturation.

FEBS J 273:4516-4527). Un modèle de maturation de HoxEFUYH a été proposé (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria.FEBS J 273: 4516-4527). A HoxEFUYH maturation model has been proposed (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria.

Bioresour Technol 102:8368-8377, Cassier-Chauvat et al. 2014. Advances in the function and regulation of hydrogenase in the cyanobacterium Synechocystis PCC6803. Int J Mol Sci 15:19938-19951). Au cours de l'assemblage de HoxHY, la sous-unité HoxH est traitée par la protéase spécifique HoxW, puis le site [Ni-Fe] est ajouté à la sous- unité catalytique par le complexe HypABCDEF.Bioresour Technol 102: 8368-8377, Cassier-Chauvat et al. 2014. Advances in the function and regulation of hydrogenase in the cyanobacterium Synechocystis PCC6803. Int J Mol Sci 15: 19938-19951). During the assembly of HoxHY, the HoxH subunit is treated with the specific protease HoxW, then the [Ni-Fe] site is added to the catalytic subunit by the HypABCDEF complex.

Le génome complet de Synéchocystis sp.The complete genome of Synechocystis sp.

PCC6803 a été séquencé.PCC6803 has been sequenced.

Les gènes HoxEFUYH ont été identifiés comme étant regroupés dans un opéron octacistronique, contrairement aux gènes hypABCDEF dispersés dans le chromosome de Synéchocystis.The HoxEFUYH genes have been identified as being grouped together in an octacistronic operon, unlike the hypABCDEF genes dispersed in the chromosome of Synechocystis.

Le promoteur de l'opéron hoxEFUYH n'est pas très actif (Dutheil et al. 2012. The AbrB2 autorepressor, expressed from an atypical promoter, represses the hydrogenase operon to regulate hydrogen production in Synechocystis strain PCC6803. J Bacteriol 194:5423-5433). Il est régulé par diverses conditions environnementales, telles que les disponibilités en hydrogène, en lumière, en nitrates, en nickel, en oxygène ou en soufre (Oliveira and Lindblad. 2009. Transcriptional regulation of the cyanobacterial bidirectional Hox-hydrogenase.The promoter of the hoxEFUYH operon is not very active (Dutheil et al. 2012. The AbrB2 autorepressor, expressed from an atypical promoter, represses the hydrogenase operon to regulate hydrogen production in Synechocystis strain PCC6803. J Bacteriol 194: 5423-5433 ). It is regulated by various environmental conditions, such as the availability of hydrogen, light, nitrates, nickel, oxygen or sulfur (Oliveira and Lindblad. 2009. Transcriptional regulation of the cyanobacterial bidirectional Hox-hydrogenase.

Dalton Trans 9990-9996). Il est important de noter que les gènes hox sont exprimés de manière constitutive en présence d’oxygène (Kiss et al. 2009. Transcriptional regulation of the bidirectional hydrogenase in the cyanobacteriumDalton Trans 9990-9996). It is important to note that the hox genes are expressed constitutively in the presence of oxygen (Kiss et al. 2009. Transcriptional regulation of the bidirectional hydrogenase in the cyanobacterium

Synechocystis 6803. J Biotechnol 142:31-37), mais que l'enzyme, sensible à l'oxygène, est par conséquent inactive en conditions aérobies.Synechocystis 6803. J Biotechnol 142: 31-37), but that the enzyme, sensitive to oxygen, is therefore inactive under aerobic conditions.

La fonction physiologique précise fait encore l’objet de débats, mais HoxEFUYH fonctionnerait comme une valve de sécurité qui dissipe l’excès d’électrons en conditions redox défavorables, maintenant ainsi une balance oxydation/réduction adéquate dans la cellule pendant la fermentation ou la photosynthèse (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria.The precise physiological function is still debated, but HoxEFUYH is said to function as a safety valve that dissipates excess electrons under unfavorable redox conditions, thus maintaining an adequate oxidation / reduction balance in the cell during fermentation or photosynthesis. (Carrieri et al. 2011. The role of the bidirectional hydrogenase in cyanobacteria.

Bioresour Technol 102:8368-8377).Bioresour Technol 102: 8368-8377).

Il existe un grand nombre d'études sur HoxEFUYH.There are a large number of studies on HoxEFUYH.

De nombreuses caractéristiques font de cette enzyme un bon candidat pour la production de bio- hydrogène.Many characteristics make this enzyme a good candidate for the production of bio-hydrogen.

Premièrement, cette [NiFe]-hydrogénase présente un biais en faveur de la réduction des protons (Mclntosh et al. 2011. The [NiFe]-hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.First, this [NiFe] -hydrogenase exhibits a bias in favor of proton reduction (Mclntosh et al. 2011. The [NiFe] -hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.

PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.

J Am Chem Soc 133:11308-11319). L’opéron, et par conséquent l’enzyme, sont faiblement exprimés dans Synéchocystis sp.J Am Chem Soc 133: 11308-11319). The operon, and hence the enzyme, is weakly expressed in Synechocystis sp.

PCC6803 en condition aérobie (Kiss et al. 2009. Transcriptional regulation of the bidirectional hydrogenase in the cyanobacterium Synechocystis 6803. J Biotechnol 142:31- 37). L’inactivation de HoxEFUYH en présence d'oxygène est totale et presque instantanée.PCC6803 in aerobic condition (Kiss et al. 2009. Transcriptional regulation of the bidirectional hydrogenase in the cyanobacterium Synechocystis 6803. J Biotechnol 142: 31-37). The inactivation of HoxEFUYH in the presence of oxygen is complete and almost instantaneous.

Cependant, HoxEFUYH peut être réactivé rapidement (délais de l’ordre de la minute) en condition redox (par exemple par réduction avec de l'hydrogène et/ou par élimination de l'oxygène) (Appel et al. 2000. The bidirectional hydrogenase of Synechocystis sp.However, HoxEFUYH can be reactivated quickly (delays of the order of a minute) in redox condition (for example by reduction with hydrogen and / or by elimination of oxygen) (Appel et al. 2000. The bidirectional hydrogenase of Synechocystis sp.

PCC 6803 works as an electron valve during photosynthesis.PCC 6803 works as an electron valve during photosynthesis.

Arch Microbiol 173:333-338, Germer et al. 2009. Overexpression, isolation, and spectroscopic characterization of the bidirectional [NiFe] hydrogenase from Synechocystis sp.Arch Microbiol 173: 333-338, Germer et al. 2009. Overexpression, isolation, and spectroscopic characterization of the bidirectional [NiFe] hydrogenase from Synechocystis sp.

PCC 6803. J Biol Chem 284:36462- 36472, Mclntosh et al. 2011. The [NiFe]-hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.PCC 6803. J Biol Chem 284: 36462-36472, Mcintosh et al. 2011. The [NiFe] -hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.

PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.

J Am Chem Soc 133:11308-11319). Plusieurs protocoles de purification sont disponibles (Schmitz et al. 2002. HoxE--a subunit specific for the pentameric bidirectional hydrogenase complex (HoxEFUYH) of cyanobacteria.J Am Chem Soc 133: 11308-11319). Several purification protocols are available (Schmitz et al. 2002. HoxE - a subunit specific for the pentameric bidirectional hydrogenase complex (HoxEFUYH) of cyanobacteria.

Biochim Biophys Acta 1554:66-74, Germer et al. 2009. Overexpression, isolation, and spectroscopic characterization of the bidirectional [NiFe] hydrogenase from Synechocystis sp.Biochim Biophys Acta 1554: 66-74, Germer et al. 2009. Overexpression, isolation, and spectroscopic characterization of the bidirectional [NiFe] hydrogenase from Synechocystis sp.

PCC 6803. J Biol Chem 284:36462-36472) et de mise en œuvre en électrochimie (Mclntosh et al. 2011. The [NiFe]-hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.PCC 6803. J Biol Chem 284: 36462-36472) and implementation in electrochemistry (Mclntosh et al. 2011. The [NiFe] -hydrogenase of the cyanobacterium Synechocystis sp.

PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.PCC 6803 works bidirectionally with a bias to H2 production.

J Am Chem Soc 133:11308-11319). La possibilité de catalyser efficacement la production d'hydrogène, et avec une sensibilité limitée à l'oxygène, a permis à HoxEFUYH d'être identifié comme un bon candidat.J Am Chem Soc 133: 11308-11319). The ability to efficiently catalyze the production of hydrogen, and with limited sensitivity to oxygen, has allowed HoxEFUYH to be identified as a good candidate.

Un procédé commun et efficace pour produire une grande quantité d'une protéine d'intérêt est la production recombinante de cette protéine au sein d'un hôte hétérologue.A common and efficient method for producing a large amount of a protein of interest is the recombinant production of that protein within a heterologous host.

Ce processus biotechnologique implique l'introduction et l'expression de gènes d'intérêts dans le génome de l'organisme hôte afin de produire une grande quantité de la protéine d'intérêt, avec un excellent degré de pureté. Il existe plusieurs systèmes de production recombinants. Le système procaryote reste le système le plus rapide et le plus facile afin de produire une protéine d'intérêt, le système eucaryote étant plus lent et plus compliqué à mettre en œuvre. Chaque organisme a ses propres avantages et inconvénients. Il n’existe pas encore de système d’expression universellement applicable. Il est très difficile de prédire quel hôte fonctionnera le mieux pour une protéine particulière ou pour une utilisation finale particulière. Escherichia coli (E. coli) est l'organisme de référence pour la production recombinante. En effet, cette bactérie est très connue du point de vue de l'ingénierie génétique et physiologique, avec par exemple : cellule optimisée (productivité élevée, utilisation de codons, inhibition des protéases endogènes), milieu de culture optimisé, temps de doublement court, faible contamination, disponibilité de nombreux vecteurs commerciaux, mise à l'échelle industrielle, rendement de production important.This biotechnological process involves the introduction and expression of genes of interest in the genome of the host organism in order to produce a large amount of the protein of interest, with an excellent degree of purity. There are several recombinant production systems. The prokaryotic system remains the fastest and easiest system to produce a protein of interest, the eukaryotic system being slower and more complicated to implement. Each organism has its own advantages and disadvantages. There is not yet a universally applicable system of expression. It is very difficult to predict which host will work best for a particular protein or for a particular end use. Escherichia coli (E. coli) is the reference organism for recombinant production. In fact, this bacterium is very well known from the point of view of genetic and physiological engineering, with for example: optimized cell (high productivity, use of codons, inhibition of endogenous proteases), optimized culture medium, short doubling time, low contamination, availability of many commercial vectors, industrial scale-up, high production yield.

La production et l'ingénierie d'hydrogénases recombinantes, à l'instar des métalloprotéines en général, ont connu un succès limité. La littérature fournit des exemples de [FeFe]-hydrogénases exprimées de manière hétérologue dans E. coli (King et al. 2006. Functional studies of [FeFe] hydrogenase maturation in an Escherichia coli biosynthetic system. J Bacteriol 188:2163-2172, Yacoby et al. 2012. Optimized expression and purification for high-activity preparations of algal [FeFe]-hydrogenase. PLoS One 7:e35886, Kuchenreuther et al. 2009. Tyrosine, cysteine, and S-adenosyl methionine stimulate in vitro [FeFe] hydrogenase activation. PLoS One 4:e7565). Les [FeFe]- hydrogénases sont des enzymes monomériques nécessitant un nombre limité de facteurs de maturation.The production and engineering of recombinant hydrogenases, like metalloproteins in general, has had limited success. The literature provides examples of [FeFe] -hydrogenases expressed heterologously in E. coli (King et al. 2006. Functional studies of [FeFe] hydrogenase maturation in an Escherichia coli biosynthetic system. J Bacteriol 188: 2163-2172, Yacoby et al. 2012. Optimized expression and purification for high-activity preparations of algal [FeFe] -hydrogenase. PLoS One 7: e35886, Kuchenreuther et al. 2009. Tyrosine, cysteine, and S-adenosyl methionine stimulate in vitro [FeFe] hydrogenase activation. PLoS One 4: e7565). [FeFe] - hydrogenases are monomeric enzymes requiring a limited number of processing factors.

La production hétérologue de [NiFe]-hydrogénases est qualifiée de difficile (English et al. 2009. Recombinant and in vitro expression systems for hydrogenases: new frontiers in basic and applied studies for biological and synthetic H2 production. Dalton Trans 9970-9978).The heterologous production of [NiFe] -hydrogenases is described as difficult (English et al. 2009. Recombinant and in vitro expression systems for hydrogenases: new frontiers in basic and applied studies for biological and synthetic H2 production. Dalton Trans 9970-9978).

Premièrement, la difficulté provient de la complexité et de la spécificité du processus d'assemblage du site actif [NiFe], qui nécessite au moins sept facteurs de maturation pour un assemblage fonctionnel.First, the difficulty arises from the complexity and specificity of the active site [NiFe] assembly process, which requires at least seven maturation factors for functional assembly.

Deuxièmement, le repliement correct de chacune des sous-unités de l’hétéro-multimère est requis, ce qui est particulièrement difficile à contrôler et à assurer lors d’une production hétérologue.Second, the correct folding of each of the hetero-multimeric subunits is required, which is particularly difficult to control and ensure in heterologous production.

Troisièmement, l'assemblage correct de chaque sous-unité dans le complexe hétéro-multimérique est obligatoire. Un mauvais repliement peut mener à un phénomène d’agrégation et donc à une diminution de la quantité d’enzyme active (Singh et al. 2015. Protein recovery from inclusion bodies of Escherichia coli using mild solubilization process. Microb Cell Fact 14:41).Third, the correct assembly of each subunit in the hetero-multimeric complex is mandatory. Poor folding can lead to aggregation and therefore to a decrease in the amount of active enzyme (Singh et al. 2015. Protein recovery from inclusion bodies of Escherichia coli using mild solubilization process. Microb Cell Fact 14:41) .

L'obtention d’une séquence précise est nécessaire pour obtenir une activité enzymatique, ce qui peut s'avérer être difficile à contrôler et à assurer chez un hôte hétérologue.Obtaining a precise sequence is necessary to achieve enzymatic activity, which can be difficult to control and ensure in a heterologous host.

Tout ceci explique pourquoi les [NiFe]-hydrogénases ne sont pas toujours actives lorsqu'elles sont produites par recombinaison hétérologue.All this explains why [NiFe] -hydrogenases are not always active when produced by heterologous recombination.

Cependant, il existe plusieurs cas dans la littérature où une [NiFe]-hydrogénase active a été produite dans E. coli (Kim et al. 2011. Production of biohydrogen by heterologous expression of oxygen-tolerant Hydrogenovibrio marinus [NiFe]- hydrogenase in Escherichia coli. J Biotechnol 155:312-319, Maier et al. 2015. Identification, cloning and heterologous expression of active [NiFe]-hydrogenase 2 from Citrobacter sp. SG in Escherichia coli. J Biotechnol 199:1-8, Schiffels et al. 2013. An innovative cloning platform enables large-scale production and maturation of an oxygen-tolerant [NiFe]-hydrogenase from Cupriavidus necator in Escherichia coli. PLoS One 8:e68812, Weyman et al. 2011. Genetic analysis of the Alteromonas macleodii [NiFe]-hydrogenase. FEMS Microbiol Lett 322:180- 187).However, there are several cases in the literature where an active [NiFe] -hydrogenase has been produced in E. coli (Kim et al. 2011. Production of biohydrogen by heterologous expression of oxygen-tolerant Hydrogenovibrio marinus [NiFe] - hydrogenase in Escherichia coli. J Biotechnol 155: 312-319, Maier et al. 2015. Identification, cloning and heterologous expression of active [NiFe] -hydrogenase 2 from Citrobacter sp. SG in Escherichia coli. J Biotechnol 199: 1-8, Schiffels et al . 2013. An innovative cloning platform enables large-scale production and maturation of an oxygen-tolerant [NiFe] -hydrogenase from Cupriavidus necator in Escherichia coli. PLoS One 8: e68812, Weyman et al. 2011. Genetic analysis of the Alteromonas macleodii [ NiFe] -hydrogenase FEMS Microbiol Lett 322: 180-187).

En particulier, les travaux de Sun et de ces collaborateurs (Sun et al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP-dependent [NiFe]- hydrogenase: a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5:e10526) ont permis l’expression de la [NiFe]-hydrogénase de Pyrococcus furiosus en anoxie dans E. coli par l'intermédiaire de quatre vecteurs d'expression permettant la co- expression de 13 gènes hétérologues (quatre gènes de structure et neuf facteurs de maturation). Plus spécifiquement, les travaux de Sun et al. ont permis d'obtenir une enzyme recombinante tétramérique de type [NiFe]-hydrogénase comprenant les quatre sous-unités dénommées PF0891, PFO892, PF0893 et PF0894. Après purification, cette enzyme recombinante tétramérique s'est révélée être fonctionnellement similaire à l'enzyme native purifiée à partir de P. furiosus.In particular, the work of Sun and his collaborators (Sun et al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP-dependent [NiFe] - hydrogenase: a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5: e10526) allowed the expression of [NiFe] -hydrogenase from Pyrococcus furiosus in anoxia in E. coli by means of four expression vectors allowing the co-expression of 13 heterologous genes (four structural genes and nine maturation factors). More specifically, the work of Sun et al. made it possible to obtain a tetrameric recombinant enzyme of [NiFe] -hydrogenase type comprising the four subunits called PF0891, PFO892, PF0893 and PF0894. After purification, this tetrameric recombinant enzyme was found to be functionally similar to the native enzyme purified from P. furiosus.

HoxEFUYH étant une protéine procaryote de la cyanobactérie Synéchocystis, le système E. coli convient à sa production recombinante. Cette production dans E. coli a déjà été réalisée avec succès. En ce sens, Maeda et ses collègues ont montré une augmentation in vivo de la production d'hydrogène dans les cellules de E. coli exprimant, en condition anoxique, l’enzyme HoxEFUYH cyanobactérienne (Maeda et al. 2007. Inhibition of hydrogen uptake in Escherichia coli by expressing the hydrogenase from the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. BMC Biotechnol 7:25). Une telle production d'hydrogène accrue en présence de HoxEFUYH est due à l’inhibition de l'activité des hydrogénases endogènes 1 et 2 consommatrices d’H2 chez E. coli.HoxEFUYH being a prokaryotic protein of the cyanobacterium Synechocystis, the E. coli system is suitable for its recombinant production. This production in E. coli has already been carried out successfully. In this sense, Maeda and his colleagues have shown an in vivo increase in hydrogen production in E. coli cells expressing, in anoxic condition, the cyanobacterial HoxEFUYH enzyme (Maeda et al. 2007. Inhibition of hydrogen uptake in Escherichia coli by expressing the hydrogenase from the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. BMC Biotechnol 7:25). Such increased hydrogen production in the presence of HoxEFUYH is due to inhibition of the activity of endogenous H2-consuming hydrogenases 1 and 2 in E. coli.

Citons également Wells et ses collaborateurs qui ont introduit les gènes HoxEFUYH et ces facteurs de maturation associés dans E. coli (Wells et al. 2011. Engineering a non-native hydrogen production pathway into Escherichia coli via a cyanobacterial [NiFe] hydrogenase. Metab Eng 13:445-453). Ce travail a démontré la production d'hydrogène, en anoxie, aussi bien in vivo que in vitro via HoxEFUYH dans un hôte nul pour les hydrogénases endogènes. Ils indiquent un couplage avec des systèmes de transfert d'électrons de l'hôte comme la fermentation et montrent le potentiel de HoxEFUYH dans l'ingénierie métabolique pour améliorer les rendements de production d'hydrogène.We should also mention Wells and his collaborators who introduced the HoxEFUYH genes and these associated maturation factors into E. coli (Wells et al. 2011. Engineering a non-native hydrogen production pathway into Escherichia coli via a cyanobacterial [NiFe] hydrogenase. Metab Eng 13: 445-453). This work demonstrated the production of hydrogen, in anoxia, both in vivo and in vitro via HoxEFUYH in a host null for endogenous hydrogenases. They indicate coupling with host electron transfer systems such as fermentation and show the potential of HoxEFUYH in metabolic engineering to improve hydrogen production yields.

Malheureusement, comme il ressort notamment de l’état de la technique mentionné ci-dessus, il demeure plusieurs inconvénients freinant considérablement l’utilisation des [NiFe]-hydrogénases, et notamment l’utilisation de HoxEFUYH, pour une bio-production d'hydrogène commercialement rentable.Unfortunately, as emerges in particular from the state of the art mentioned above, there remain several drawbacks which considerably slow down the use of [NiFe] -hydrogenases, and in particular the use of HoxEFUYH, for a bio-production of hydrogen. commercially profitable.

A ce jour, il existe donc un réel besoin de surmonter les obstacles freinant l’utilisation des [NiFe]-hydrogénases pour une production d'hydrogène dès lors que, comme indiqué plus haut, les [NiFe]-hydrogénases présentent indéniablement un haut potentiel pour la production d’hydrogène.To date, there is therefore a real need to overcome the obstacles slowing down the use of [NiFe] -hydrogenases for the production of hydrogen since, as indicated above, the [NiFe] -hydrogenases undeniably have a high potential. for the production of hydrogen.

Pour résoudre ces problèmes, il est prévu suivant l'invention, un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le siteTo solve these problems, it is provided according to the invention, a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the site

H BE2019/5783 actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.H BE2019 / 5783 active of a [NiFe] -hydrogenase-type protein, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity.

De préférence, selon l’invention, ledit polypeptide monomérique comprend une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase.Preferably, according to the invention, said monomeric polypeptide comprises a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type.

De préférence, selon l'invention, ledit polypeptide monomérique est constitué d’une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase.Preferably, according to the invention, said monomeric polypeptide consists of a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type.

De préférence, selon l’invention, ledit polypeptide monomérique consiste en une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase.Preferably, according to the invention, said monomeric polypeptide consists of a single subunit comprising the active site of a protein of the [NiFe] -hydrogenase type.

Dans le cadre de la présente invention, il a été mis en évidence qu’un tel polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase et présentant une activité hydrogénase permet de s'affranchir au moins en partie des obstacles freinant l’utilisation des [NiFe]-hydrogénases pour une production d’hydrogène, ceci tout en garantissant une activité hydrogénase d’au moins 0,05 umol Hz . min” . mg”.In the context of the present invention, it has been demonstrated that such a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type and exhibiting a hydrogenase activity makes it possible to s' at least partially freeing from the obstacles hindering the use of [NiFe] -hydrogenases for hydrogen production, while guaranteeing a hydrogenase activity of at least 0.05 umol Hz. min ”. mg ”.

En effet, dès lors qu’il s’agit selon l'invention d’un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, les difficultés rencontrées avec les [NiFe]- hydrogénases, notamment pour assurer l’assemblage du site actif, pour assurer un repliement adéquat de chacune des sous-unités impliquées et pour assurer un assemblage correct de chaque sous-unité dans un complexe hétéro- multimérique, sont fortement réduites voire éliminées. Ceci permet d'augmenter la reproductibilité lors du processus d'obtention de la [NiFe]-hydrogénase puisqu’une seule sous-unité est impliquée. En effet, la production d’un seul polypeptide monomérique simplifie fortement le processus complexe de repliement en comparaison avec les enzymes dimérique, tétramérique et pentamérique pour lesquelles un assemblage correct du site actif, de chacune des sous-unités et enfin de l’enzyme entière est particulièrement difficile à contrôler et à garantir, ce qui constitue un obstacle à leur utilisation. Selon l'invention, le repliement adéquat d’une seule sous-unité est nécessaire et aucun assemblage entre différentes sous-unités n’est requis pour former un complexe hétéro-multimérique.Indeed, since it is according to the invention a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, the difficulties encountered with [NiFe] - hydrogenases, in particular to ensure the assembly of the active site, to ensure adequate folding of each of the subunits involved and to ensure correct assembly of each subunit in a heteromimeric complex, are greatly reduced or even eliminated. This allows to increase the reproducibility during the process of obtaining the [NiFe] -hydrogenase since only one subunit is involved. Indeed, the production of a single monomeric polypeptide greatly simplifies the complex folding process in comparison with the dimeric, tetrameric and pentameric enzymes for which a correct assembly of the active site, of each of the subunits and finally of the entire enzyme. is particularly difficult to control and guarantee, which constitutes an obstacle to their use. According to the invention, adequate folding of a single subunit is necessary and no assembly between different subunits is required to form a heteromimeric complex.

Par ailleurs, il a été mis en évidence que le procédé de fabrication d’un tel polypeptide monomérique selon l'invention peut être totalement réalisé en condition aérobie (pas de précaution requise par rapport à l’oxygène lors des étapes d'expression et de purification), ce qui écarte les problématiques rencontrées avec les procédés de fabrication des [NiFe]-hydrogénases dimériques, tétramériques et pentamériques recombinantes rencontrées dans l’état de la technique et pour lesquelles les procédés de fabrication sont réalisés en anoxie. Comme mentionné plus haut, même si l’accumulation de biomasse est réalisée en présence d’oxygène, la phase de production de l’hydrogénase recombinante est quant à elle réalisée en anoxie selon les procédés connus de l’état de la technique (Sun et al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP-dependent [NiFe]-hydrogenase: a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5:e10526, Wells et al. 2011. Engineering a non-native hydrogen production pathway into Escherichia coli via a cyanobacterial [NiFe] hydrogenase. Metab Eng 13:445-453). L'absence d'oxygène est également rapportée (boite anoxie, dithionite de sodium dans les tampons) lors des diverses étapes chromatographiques de la purification. Le maintien d’un tel niveau d’anoxie aux cours du procédé implique évidemment une augmentation des coûts liés à la production recombinante, ce qui est solutionné par la présente invention.Furthermore, it has been demonstrated that the process for the manufacture of such a monomeric polypeptide according to the invention can be completely carried out in aerobic condition (no precaution required with respect to oxygen during the stages of expression and of purification), which eliminates the problems encountered with the manufacturing processes for the dimeric, tetrameric and pentameric [NiFe] -hydrogenases recombinant encountered in the state of the art and for which the manufacturing processes are carried out in anoxia. As mentioned above, even if the accumulation of biomass is carried out in the presence of oxygen, the production phase of the recombinant hydrogenase is itself carried out in anoxia according to the methods known from the state of the art (Sun et al. al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP-dependent [NiFe] -hydrogenase: a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5: e10526, Wells et al. 2011. Engineering a non-native hydrogen production pathway into Escherichia coli via a cyanobacterial [NiFe] hydrogenase. Metab Eng 13: 445-453). The absence of oxygen is also reported (anoxic box, sodium dithionite in the buffers) during the various chromatographic stages of the purification. Maintaining such a level of anoxia during the process obviously involves an increase in the costs associated with recombinant production, which is solved by the present invention.

De façon avantageuse suivant l'invention, la taille du polypeptide monomérique selon l'invention est nettement plus faible en comparaison avec l’'hétéro-multimère, une augmentation de l’activité massique de l’enzyme (nombre d’entité catalytiquement active par mg de protéine total) étant ainsi obtenue.Advantageously according to the invention, the size of the monomeric polypeptide according to the invention is markedly smaller in comparison with the heteromimer, an increase in the mass activity of the enzyme (number of catalytically active entities per mg of total protein) being thus obtained.

Une meilleure intégration et donc une densification du catalyseur enzymatique est également réalisable, par exemple, lors d’une mise en œuvre électrochimique du polypeptide monomérique selon l'invention, comme par exemple dans une pile à combustible.Better integration and therefore densification of the enzymatic catalyst can also be achieved, for example, during electrochemical use of the monomeric polypeptide according to the invention, such as for example in a fuel cell.

En outre, la structure tridimensionnelle d'un polypeptide monomérique selon l'invention est facilement modélisable notamment pour déterminer les résidus exposés à la surface de la protéine, par exemple pour faciliter l'orientation ainsi que l’adsorption par rapport à une interface, par exemple par rapport à une électrode de carbone. Cette caractéristique permet avantageusement, par exemple, d’améliorer la stabilité du lien entre l'interface et le catalyseur enzymatique, mais aussi une optimisation du transfert d’électrons direct entre l'interface et le site actif. Le rendement énergétique est dès lors amélioré en l'absence de relais redox supplémentaires, ce qui limite les pertes énergétiques.In addition, the three-dimensional structure of a monomeric polypeptide according to the invention can be easily modeled, in particular to determine the residues exposed at the surface of the protein, for example to facilitate the orientation as well as the adsorption relative to an interface, by example compared to a carbon electrode. This characteristic advantageously makes it possible, for example, to improve the stability of the bond between the interface and the enzymatic catalyst, but also to optimize the direct transfer of electrons between the interface and the active site. Energy efficiency is therefore improved in the absence of additional redox relays, which limits energy losses.

Dans le contexte de la présente invention, il a également été démontré que le polypeptide monomérique est bien actif et apte à la production par catalyse d’Hz (test standard de production in-vitro d’H2 par les hydrogénases utilisant le méthyl-viologène comme médiateur redox; mise en œuvre électrochimique), sans présence du centre FeS proximal ni d’ailleurs d'aucun autres relais redox. Ceci est tout à fait surprenant puisqu’une simplification aussi poussée de l’enzyme hétéro-multimérique n’a jamais été proposée ni suggérée par l’état de la technique. Que du contraire, l'ensemble des travaux réalisés et donc l’ensemble de l’état de la technique considère que le centre [4Fe-45] situé à proximité du site actif est essentiel et indispensable à l'activité hydrogénase (Albracht. 1994. Nickel hydrogenases: in search of the active site. Biochim Biophys Acta 1188:167-204) mais aussi que la réduction du nombre de sous- unité n’est ni favorable à l’activité ni à la stabilité de l’hydrogénase. De façon d’autant plus avantageuse, alors que seule une production d’H2 limitée est actuellement obtenue avec les [NiFe]-hydrogénases recombinantes connues (Sun et al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP- dependent [NiFe]-hydrogenase: a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5:e10526, Schiffels et al. 2013. An innovative cloning platform enables large- scale production and maturation of an oxygen-tolerant [NiFe]-hydrogenase from Cupriavidus necator in Escherichia coli. PLoS One 8:e68812, Maier et al. 2015. Identification, cloning and heterologous expression of active [NiFe]-hydrogenase 2 from Citrobacter sp. SG in Escherichia coli. J Biotechnol 199:1-8), il a été montré que le polypeptide monomérique selon l'invention présente une activité hydrogénase au moins équivalente voire même supérieure à celles obtenues avec les [NiFe]-hydrogénases (recombinantes) connues.In the context of the present invention, it has also been demonstrated that the monomeric polypeptide is indeed active and suitable for the production by HZ catalysis (standard test for in-vitro production of H2 by hydrogenases using methyl-viologen as redox mediator; electrochemical implementation), without the presence of the proximal FeS center or any other redox relay. This is quite surprising since such a far-reaching simplification of the heteromimeric enzyme has never been proposed or suggested by the state of the art. On the contrary, all of the work carried out and therefore all of the state of the art considers that the center [4Fe-45] located near the active site is essential and indispensable for the hydrogenase activity (Albracht. 1994 . Nickel hydrogenases: in search of the active site. Biochim Biophys Acta 1188: 167-204) but also that the reduction in the number of subunits is neither favorable to the activity nor to the stability of the hydrogenase. All the more advantageously, whereas only a limited production of H2 is currently obtained with the known recombinant [NiFe] -hydrogenases (Sun et al. 2010. Heterologous expression and maturation of an NADP-dependent [NiFe] -hydrogenase : a key enzyme in biofuel production. PLoS One 5: e10526, Schiffels et al. 2013. An innovative cloning platform enables large- scale production and maturation of an oxygen-tolerant [NiFe] -hydrogenase from Cupriavidus necator in Escherichia coli. PLoS One 8: e68812, Maier et al. 2015. Identification, cloning and heterologous expression of active [NiFe] -hydrogenase 2 from Citrobacter sp. SG in Escherichia coli. J Biotechnol 199: 1-8), it has been shown that the monomeric polypeptide according to the invention has a hydrogenase activity at least equivalent or even greater than those obtained with the known (recombinant) [NiFe] -hydrogenases.

Selon un mode de réalisation suivant l’invention, le polypeptide monomérique est isolé de son environnement naturel, en particulier isolé d’une protéine naturelle de type [NiFe]-hydrogénase.According to one embodiment according to the invention, the monomeric polypeptide is isolated from its natural environment, in particular isolated from a natural protein of [NiFe] -hydrogenase type.

A titre d'exemple, selon l'invention, ledit polypeptide monomérique peut être issu/isolé d’un procaryote. Les exemples incluent, mais ne sont pas limité à un membre du genre Escherichia (comme par exemple Escherichia coli), un membre du genre Desulfovibrio (comme par exemple Desulfovibrio gigas), un membre du genre Hydrogenophilus (comme par exemple Hydrogenophilus thermoluteolus), un membre du genre Desulfomicrobium (comme par exemple Desulfomicrobium _baculatum), Synéchocystis (comme par exemple Synéchocystis sp. PCC6803), un membre du genre Phormidium (comme par exemple Phormidium ambiguum) ou un membre du genre Spirulina (comme par exemple Spirulina platensis). Par exemple, ledit polypeptide monomérique peut être issu d’une cellule ou d’un microbe ou peut être produit in vitro ou in vivo.By way of example, according to the invention, said monomeric polypeptide can be derived from / isolated from a prokaryote. Examples include, but are not limited to a member of the genus Escherichia (eg, Escherichia coli), a member of the genus Desulfovibrio (eg, Desulfovibrio gigas), a member of the genus Hydrogenophilus (eg, Hydrogenophilus thermoluteolus), a member of the genus Desulfomicrobium (such as, for example, Desulfomicrobium _baculatum), Synechocystis (such as, for example, Synéchocystis sp. PCC6803), a member of the genus Phormidium (such as, for example, Phormidium ambiguum) or a member of the genus Spirulina (such as, for example, Spirulina platensis). For example, said monomeric polypeptide can be derived from a cell or a microbe or can be produced in vitro or in vivo.

Selon un mode de réalisation suivant l’invention, le polypeptide monomérique est recombinant ou hétérologue.According to one embodiment according to the invention, the monomeric polypeptide is recombinant or heterologous.

Avantageusement, selon linvention, le polypeptide monomérique est purifié.Advantageously, according to the invention, the monomeric polypeptide is purified.

Préférentiellement, selon linvention, le polypeptide monomérique présente une séquence en acides aminés tronquée ou non présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d’identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.Preferably, according to the invention, the monomeric polypeptide has a truncated or non-truncated amino acid sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least. less 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity , relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

De façon encore préférée, selon l'invention, le polypeptide monomérique présente une séquence en acides aminés tronquée ou non présentant au moins 81% d'identité, au moins 82% d'identité, au moins 83% d'identité, au moins 84% d'identité, au moins 85% d'identité, au moins 86% d'identité, au moins 87% d'identité, au moins 88% d'identité, au moins 89% d'identité, au moins 90% d'identité, au moins 91% d'identité, au moins 92% d'identité, au moins 93% d'identité, au moins 94% d'identité, au moins 95% d'identité, au moins 96% d'identité, au moins 97% d'identité, au moins 98%Even more preferably, according to the invention, the monomeric polypeptide has a truncated or non-truncated amino acid sequence exhibiting at least 81% identity, at least 82% identity, at least 83% identity, at least 84 % identity, at least 85% identity, at least 86% identity, at least 87% identity, at least 88% identity, at least 89% identity, at least 90% d 'identity, at least 91% identity, at least 92% identity, at least 93% identity, at least 94% identity, at least 95% identity, at least 96% identity , at least 97% identity, at least 98%

d'identité, au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4. De préférence, selon l’invention, ledit polypeptide monomérique présente une activité hydrogénase d’au moins 0,05 umol Hz . min” . mg”, de préférence d'au moins 10 umol Ha . min* . mg”.identity, at least 99% identity, relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. Preferably, according to the invention, said monomeric polypeptide exhibits a hydrogenase activity of at least 0.05 µmol Hz. min ”. mg ”, preferably at least 10 µmol Ha. min *. mg ”.

La présente invention porte également sur une cellule hôte incluant un polypeptide monomérique selon l'invention, ledit polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.The present invention also relates to a host cell including a monomeric polypeptide according to the invention, said monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity. .

A titre d'exemple, selon l'invention, la cellule hôte, notamment pour l'expression dudit polypeptide monomérique, peut-être une cellule bactérienne hôte du genre Escherichia (comme par exemple Escherichia coli, du genre Bacillus (comme par exemple Bacillus subtilis), du genre Streptomyces (comme par exemple Streptomyces coelicolor), du genre Synéchocystis (comme par exemple Synéchocystis sp. PCC6803), du genre Synéchococcus (comme par exemple Synéchococcus WH8102), ou toute autre cellule procaryote, une cellule eucaryote par exemple du genre Chlamydomonas (comme par exemple Chlamydomonas reinhardti), du genre Saccharomyces (comme par exemple Saccharomyces cerevisiae), de type Pichia (comme par exemple Pichia pastoris), ou un autre type de cellule eucaryotes.By way of example, according to the invention, the host cell, in particular for the expression of said monomeric polypeptide, perhaps a host bacterial cell of the genus Escherichia (such as for example Escherichia coli, of the genus Bacillus (such as for example Bacillus subtilis ), of the genus Streptomyces (such as for example Streptomyces coelicolor), of the genus Synechocystis (for example Synéchocystis sp. PCC6803), of the genus Synéchococcus (such as for example Synéchococcus WH8102), or any other prokaryotic cell, a eukaryotic cell for example of the genus Chlamydomonas (such as for example Chlamydomonas reinhardti), of the genus Saccharomyces (such as for example Saccharomyces cerevisiae), of the Pichia type (such as for example Pichia pastoris), or another type of eukaryotic cell.

Selon l'invention, ledit polypeptide monomérique inclus dans ladite cellule hôte peut lui-même mais non indispensablement être issu de l’expression d’un gène inclus dans un vecteur d’expression, par exemple dans un plasmide inséré dans ladite cellule hôte.According to the invention, said monomeric polypeptide included in said host cell may itself but not necessarily be derived from the expression of a gene included in an expression vector, for example in a plasmid inserted into said host cell.

Avantageusement, selon l'invention, ledit polypeptide monomérique inclus dans ladite cellule hôte a une séquence en acides aminés tronquée ou non présentant au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.Advantageously, according to the invention, said monomeric polypeptide included in said host cell has a truncated or non-truncated amino acid sequence exhibiting at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

De préférence, selon linvention, ladite cellule hôte peut inclure un ou plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]- hydrogénase, de préférence un ou plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase choisi dans, le groupe constitué des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.Preferably, according to the invention, said host cell can include one or more maturation factors for said [NiFe] -hydrogenase type protein, preferably one or more maturation factors for said [NiFe] -hydrogenase type protein chosen from, group consisting of the maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective amino acid sequences each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% of identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14 , SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors.

La présente invention porte également sur une cellule hôte incluant un polynucléotide codant pour un polypeptide monomérique selon l'invention comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.The present invention also relates to a host cell including a polynucleotide encoding a monomeric polypeptide according to the invention comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity. .

De préférence, selon l'invention, ledit polynucléotide codant pour un polypeptide monomérique présente une séquence nucléotidique ayant au moinsPreferably, according to the invention, said polynucleotide encoding a monomeric polypeptide has a nucleotide sequence having at least

15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d’identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, respectivement par rapport aux séquences, par rapport aux séquences nucléotidiques SEQ ID NO :1 et/ou SEQ ID NO :3.15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the sequences, relative to the nucleotide sequences SEQ ID NO: 1 and / or SEQ ID NO: 3.

A titre d’exemple, selon l'invention, la cellule hôte incluant un polynucléotide codant pour un polypeptide monomérique selon l'invention, et étant utilisée notamment pour l’expression dudit polypeptide monomérique, peut être une cellule bactérienne hôte du genre Escherichia (comme par exemple Escherichia coli), du genre Bacillus (comme par exemple Bacillus subtilis), du genre Streptomyces (comme par exemple Streptomyces coelicolor), une cellule bactérienne photosynthétique du genre Synéchocystis (comme par exemple Synéchocystis sp. PCC6803) ou Synéchococcus (comme par exemple Synéchococcus WH8102) ou toute autre cellule procaryote, une cellule eucaryote par exemple du genre Chlamydomonas (comme par exemple Chlamydomonas reinhardtii), du genre Saccharomyces (comme par exemple Saccharomyces cerevisiae), de type Pichia (comme par exemple Pichia pastoris), ou un autre type de cellule eucaryotes.By way of example, according to the invention, the host cell including a polynucleotide encoding a monomeric polypeptide according to the invention, and being used in particular for the expression of said monomeric polypeptide, can be a host bacterial cell of the genus Escherichia (such as for example Escherichia coli), of the genus Bacillus (such as for example Bacillus subtilis), of the genus Streptomyces (for example Streptomyces coelicolor), a photosynthetic bacterial cell of the genus Synechocystis (such as for example Synéchocystis sp. PCC6803) or Synéchococcus (as for example Synechococcus WH8102) or any other prokaryotic cell, a eukaryotic cell for example of the genus Chlamydomonas (for example Chlamydomonas reinhardtii), of the genus Saccharomyces (for example Saccharomyces cerevisiae), of the Pichia type (for example Pichia pastoris), or another eukaryotic cell type.

Selon l’invention, ledit polynucléotide inclus dans ladite cellule hôte peut lui-même mais non indispensablement être inclus dans un vecteur d'expression, par exemple dans un plasmide, inséré dans ladite cellule hôte.According to the invention, said polynucleotide included in said host cell may itself but not necessarily be included in an expression vector, for example in a plasmid, inserted into said host cell.

Avantageusement, selon l'invention, ledit polypeptide monomérique codé par ledit polynucléotide inclus dans ladite cellule hôte a une séquence en acides aminés tronquée ou non présentant au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d’identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.Advantageously, according to the invention, said monomeric polypeptide encoded by said polynucleotide included in said host cell has a truncated or non-truncated amino acid sequence having at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% of identity, relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

De préférence, selon l'invention, ladite cellule hôte incluant un polynucléotide codant pour un polypeptide monomérique peut inclure un ou plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase, de préférence un ou plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase choisi dans, le groupe constitué des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.Preferably, according to the invention, said host cell including a polynucleotide encoding a monomeric polypeptide can include one or more factors for maturation of said protein of [NiFe] -hydrogenase type, preferably one or more factors for maturation of said protein of [NiFe] -hydrogenase type chosen from the group consisting of the maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective amino acid sequences each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity , more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors.

La présente invention porte encore sur un procédé d'obtention, par exemple dans une cellule hôte (par exemple dans E. coli), d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase selon l'invention, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : e modification d’un vecteur d'expression, par exemple d'un plasmide, en y incluant un polynucléotide exogène dont au moins une partie code pour un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]- hydrogénase ; et e incubation dudit vecteur d’expression modifié selon des conditions d'incubation permettant d'assurer une expression dudit polynucléotide exogène pour produire un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.The present invention also relates to a process for obtaining, for example in a host cell (for example in E. coli), a monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity according to the invention, said process comprising the following steps: modification of an expression vector, for example of a plasmid, by including therein an exogenous polynucleotide of which at least a part codes for a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of the [NiFe] type - hydrogenase; and e incubating said modified expression vector under incubation conditions allowing expression of said exogenous polynucleotide to produce a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type , said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity.

Le procédé selon l'invention permet de réaliser une production de la seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]- hydrogénase.The method according to the invention makes it possible to produce a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] - hydrogenase type.

L'homme de métier est bien entendu à même de définir les conditions d’incubation requises et adéquates.Those skilled in the art are of course able to define the required and adequate incubation conditions.

Selon l'invention, lors de l’étape de modification d’un vecteur d'expression, le polynucléotide peut lui-même mais non indispensablement être inclus dans un vecteur d’expression, par exemple dans un plasmide.According to the invention, during the step of modifying an expression vector, the polynucleotide may itself but not necessarily be included in an expression vector, for example in a plasmid.

Avantageusement, selon l'invention, ladite étape de modification dudit vecteur d'expression consiste en une inclusion dans ledit vecteur d'expression dudit polynucléotide exogène dont au moins une partie code pour ledit polypeptide monomérique dont la séquence en acides aminés tronquée ou non présente au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.Advantageously, according to the invention, said step of modifying said expression vector consists of an inclusion in said expression vector of said exogenous polynucleotide, at least one part of which codes for said monomeric polypeptide, the amino acid sequence of which is truncated or not present in the less 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4.

De préférence, selon l'invention, ladite étape de modification dudit vecteur d'expression peut comprendre l'inclusion dans ledit vecteur d’expression d’un ou de plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]- hydrogénase, de préférence d’un ou de plusieurs facteurs de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase choisi dans, le groupe constitué des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.Preferably, according to the invention, said step of modifying said expression vector may comprise the inclusion in said expression vector of one or more factors for maturation of said protein of [NiFe] - hydrogenase type, preferably one or more maturation factors of said [NiFe] -hydrogenase-type protein chosen from the group consisting of maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective acid sequences amines each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% d 'identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors.

Selon l'invention, lors de l’étape de modification dudit vecteur d'expression, une séquence codant pour le facteur de maturation peut elle-même mais non indispensablement être incluse dans un vecteur d'expression, par exemple dans un plasmide.According to the invention, during the step of modifying said expression vector, a sequence encoding the maturation factor may itself but not necessarily be included in an expression vector, for example in a plasmid.

Avantageusement, le procédé selon l'invention comprend une étape subséquente d'isolation et/ou de purification dudit polypeptide monomérique.Advantageously, the method according to the invention comprises a subsequent step of isolation and / or purification of said monomeric polypeptide.

La présente invention porte encore sur une utilisation d’un polypeptide monomérique suivant l'invention comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase et étant présent ou non dans une cellule, pour produire ou consommer de l'hydrogène par incubation dudit polypeptide monomérique selon des conditions d’incubation permettant d'assurer une production ou une consommation d'hydrogène.The present invention also relates to a use of a monomeric polypeptide according to the invention comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity and being present or not in a cell, to produce or consume hydrogen by incubation of said monomeric polypeptide under incubation conditions making it possible to ensure production or consumption of hydrogen.

La présente invention porte encore sur une utilisation d’un polypeptide monomérique suivant l'invention comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase et étant présent ou non dans une cellule, pour revêtir une surface, en particulier pour revêtir une surface d’un conducteur électrique, par exemple pour revêtir une surface d’une anode ou d'une cathode.The present invention also relates to a use of a monomeric polypeptide according to the invention comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity and being present or not in a cell, for coating a surface, in particular for coating a surface with an electrical conductor, for example for coating a surface of an anode or a cathode.

Définitions Par le terme « polypeptide », il est entendu, au sens de la présente invention, une chaine unique composée d’un minimum de deux acides aminés liés entre eux par un lien peptidique entre le groupement carboxylique d’un acide aminé et le groupement amine de l’acide aminé suivant.Definitions By the term “polypeptide”, it is understood, within the meaning of the present invention, a single chain composed of a minimum of two amino acids linked together by a peptide bond between the carboxylic group of an amino acid and the group amine of the next amino acid.

Le terme « polypeptide » inclut également les molécules qui contiennent plus qu’un polypeptide, ceux-ci liés entre eux, par exemple par des ponts disulfures, ou des complexes de polypeptides, ceux-ci liés entre eux par exemple de manière covalente ou non- covalente, et formant un multimère (par exemple un dimère, un trimère, un quadrimère, un pentamère). Un polypeptide peut aussi contenir des ligands non- protéiques, comme par exemple le fer inorganique (Fe), le nickel (Ni), un centre fer-soufre (FeS), ou autre ligand organique comme par exemple le monoxyde de carbone (CO), le cyanure (CN) ou une flavine.The term "polypeptide" also includes molecules which contain more than one polypeptide, the latter linked together, for example by disulfide bonds, or polypeptide complexes, the latter linked together, for example covalently or not. - covalent, and forming a multimer (for example a dimer, a trimer, a quadrimer, a pentamer). A polypeptide can also contain non-protein ligands, such as for example inorganic iron (Fe), nickel (Ni), an iron-sulfur center (FeS), or other organic ligand such as for example carbon monoxide (CO) , cyanide (CN) or a flavin.

Les termes peptide, polypeptide, enzyme, sous-unité ou protéine sont tous inclus dans la définition du polypeptide et ces termes peuvent être interchangeables.The terms peptide, polypeptide, enzyme, subunit or protein are all included within the definition of polypeptide and these terms can be used interchangeably.

La définition de « polypeptide » ne tient pas compte de la longueur dudit polypeptide ni de la façon dont ledit polypeptide est produit.The definition of "polypeptide" does not take into account the length of said polypeptide or the way in which said polypeptide is produced.

Par le terme « polypeptide recombinant» ou « polypeptide hétérologue », il est entendu, au sens de la présente invention, un polypeptide qui n’est pas naturellement présent dans l’environnement, en particulier dans une cellule hôte, et dont la production est réalisée par des techniques recombinantes, par exemple par ajout de matériel génétique dans une cellule hôte.By the term “recombinant polypeptide” or “heterologous polypeptide”, it is understood, within the meaning of the present invention, a polypeptide which is not naturally present in the environment, in particular in a host cell, and whose production is carried out by recombinant techniques, for example by adding genetic material to a host cell.

Par les termes « polypeptide monomérique », il est entendu, au sens de la présente invention, une chaine unique composée d’un minimum de deux acides aminés liés entre eux par un lien peptidique entre le groupement carboxylique d’un acide aminé et le groupement amine de l’acide aminé suivant.By the terms “monomeric polypeptide”, it is understood, within the meaning of the present invention, a single chain composed of a minimum of two amino acids linked together by a peptide bond between the carboxylic group of an amino acid and the group amine of the next amino acid.

Par opposition au terme « polypeptide », le terme « polypeptide monomérique »As opposed to the term "polypeptide", the term "monomeric polypeptide"

inclut seulement les molécules qui ne contiennent qu’un polypeptide, c’est-à-dire sans interaction avec d'autre polypeptide, et cela peu importe la nature du lien. Par exemple, il ne s’agit en aucun cas d’un multimère (par exemple un dimère, un trimère, un quadrimère, un pentamère, …). Un polypeptide monomérique peut aussi contenir des ligands non-protéiques, comme par exemple le fer inorganique (Fe), le nickel (Ni), les centres fer-soufre (FeS), ou autre ligand organique comme par exemple le monoxyde de carbone (CO), le cyanure (CN) ou une flavine. La définition de « polypeptide monomérique » ne tient pas compte de la longueur dudit polypeptide ni de la façon dont ledit polypeptide est produit.includes only molecules that contain only one polypeptide, that is, without interaction with other polypeptides, regardless of the nature of the link. For example, it is in no case a multimer (for example a dimer, a trimer, a quadrimer, a pentamer, ...). A monomeric polypeptide can also contain non-protein ligands, such as for example inorganic iron (Fe), nickel (Ni), iron-sulfur centers (FeS), or other organic ligand such as for example carbon monoxide (CO ), cyanide (CN) or a flavin. The definition of "monomeric polypeptide" does not take into account the length of said polypeptide or the way in which said polypeptide is produced.

Par les termes « polypeptide monomérique recombinant » ou « polypeptide monomérique hétérologue », il est entendu, au sens de la présente invention, que le polypeptide monomérique n’est pas naturellement présent dans l’environnement, en particulier dans une cellule hôte, et dont la production est réalisée par des techniques recombinante, par exemple par ajout de matériel génétique dans une cellule hôte.By the terms “recombinant monomeric polypeptide” or “heterologous monomeric polypeptide”, it is understood, within the meaning of the present invention, that the monomeric polypeptide is not naturally present in the environment, in particular in a host cell, and of which the production is carried out by recombinant techniques, for example by adding genetic material to a host cell.

Par les termes « polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase », il est entendu, au sens de la présente invention, que le polypeptide monomérique est apte à catalyser la réaction réversible H2 > 2H* + 2e.By the terms “monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity”, it is understood, within the meaning of the present invention, that the monomeric polypeptide is capable of catalyzing the reversible reaction H2> 2H * + 2e.

Par les termes « site actif », il est entendu, au sens de la présente invention, la partie du polypeptide qui, lorsque la structure tertiaire est formée, est responsable de l’activité catalytique dudit polypeptide, par exemple de l’activité hydrogénase. La partie du polypeptide peut comprendre, par exemple, plusieurs portions de la séquence en acides aminés et/ou la liaison avec un ou plusieurs ligands non-protéiques.By the terms "active site" is meant, within the meaning of the present invention, the part of the polypeptide which, when the tertiary structure is formed, is responsible for the catalytic activity of said polypeptide, for example the hydrogenase activity. The portion of the polypeptide may comprise, for example, several portions of the amino acid sequence and / or the linkage with one or more non-protein ligands.

Par le terme « polynucléotide », il est entendu, au sens de la présente invention, une chaine unique composée d’un minimum de deux nucléotides liés entre eux, par exemple par un lien covalent, peu importe qu’il s'agisse de ribonucléotides ou de désoxynucléotides. Cela inclut donc les RNA etles DNA, simple brin ou double brin. La définition de « polynucléotide » ne tient pas compte de la longueur dudit polynucléotide, ni de la fonction, ni de la forme, ni de la façon dont ledit polynucléotide est produit. Un polynucléotide peut être, par exemple, un plasmide, une partie d’un plasmide, un gène ou un fragment de gêne.By the term “polynucleotide”, it is understood, within the meaning of the present invention, a single chain composed of a minimum of two nucleotides linked together, for example by a covalent bond, regardless of whether they are ribonucleotides. or deoxynucleotides. This therefore includes RNAs and DNAs, single stranded or double stranded. The definition of “polynucleotide” does not take into account the length of said polynucleotide, nor of the function, nor of the form, nor of the way in which said polynucleotide is produced. A polynucleotide can be, for example, a plasmid, part of a plasmid, a gene or a gene fragment.

Par les termes « polynucléotide exogène », il est entendu, au sens de la présente invention, un polynucléotide qui n’est pas normalement présent dans la cellule hôte. Par exemple, le polynucléotide exogène peut être une séquence codante pour un polypeptide qui n’est pas naturellement présent dans la cellule hôte ou un plasmide.By the terms "exogenous polynucleotide", it is understood, within the meaning of the present invention, a polynucleotide which is not normally present in the host cell. For example, the exogenous polynucleotide can be a coding sequence for a polypeptide which is not naturally present in the host cell or a plasmid.

Par le terme « concaténaire », il est entendu, au sens de la présente invention, un enchainement de plusieurs séquences afin de n’en former qu’une seule, par exemple de séquences polynucléotidiques ou de séquences polypeptidiques.By the term "concatenated", it is understood, within the meaning of the present invention, a concatenation of several sequences in order to form only one, for example of polynucleotide sequences or of polypeptide sequences.

Par le terme « plasmide », il est entendu, au sens de la présente invention, une molécule d’ADN double brins distinct de l'ADN chromosomique, exogène, capable de réplication autonome, grâce à sa propre origine de réplication, et non essentielle à la survie de la cellule. Le plasmide peut comporter également d'autres séquences d'intérêts, comme par exemple un gène codant pour un facteur de sélection (résistance à un antibiotique, etc), un site de clonage multiple permet l'ajout de polynucléotide, et/ou des séquences de régulation de la transcription. Les termes « plasmide » ou « vecteur d'expression » sont interchangeables.By the term “plasmid”, it is understood, within the meaning of the present invention, a double-stranded DNA molecule distinct from chromosomal DNA, exogenous, capable of autonomous replication, thanks to its own origin of replication, and not essential. to the survival of the cell. The plasmid can also contain other sequences of interest, such as for example a gene encoding a selection factor (resistance to an antibiotic, etc.), a multiple cloning site allows the addition of polynucleotide, and / or sequences regulation of transcription. The terms "plasmid" or "expression vector" are interchangeable.

Par le terme « cellule hôte », il est entendu, au sens de la présente invention, une cellule qui a subi une modification. Cette modification peut par exemple être l’introduction d’un polynucléotide exogène dans la cellule, par exemple un plasmide.By the term “host cell”, it is understood, within the meaning of the present invention, a cell which has undergone a modification. This modification can for example be the introduction of an exogenous polynucleotide into the cell, for example a plasmid.

Par les termes « facteur de maturation », il est entendu, au sens de la présente invention, toute molécule, biologique, ou non, qui participe à la formation de la structure d’une autre molécule biologique, par exemple d’une protéine.By the terms "maturation factor", it is understood, within the meaning of the present invention, any molecule, biological or not, which participates in the formation of the structure of another biological molecule, for example of a protein.

Par le terme « isolé », il est entendu, au sens de la présente invention, toute molécule qui a été retirée de son environnement naturel, par exemple qui a été retirée d’une [NiFe]-hydrogénase naturelle.By the term "isolated", it is understood, within the meaning of the present invention, any molecule which has been removed from its natural environment, for example which has been removed from a natural [NiFe] -hydrogenase.

Par le terme « purifié », il est entendu au sens de la présente invention, toute molécule qui a été esseulée par l'intermédiaire de techniques biochimiques. Cette définition ne tient pas compte de la façon dont est produite la molécule, par exemple de manière naturel ou par recombinaison, synthétisée chimiquement ou enzymatiquement, ni des techniques biochimiques mises en œuvre pour la purification, comme par exemple une chromatographie d’affinité ou un tamis moléculaire. Par exemple, un polynucléotide, un polypeptide ou l’H2 peuvent être purifiés. De manière préférentielle, une substance est purifiée lorsqu'elle représente au minimum 60% par rapport aux autres composants qui lui sont associés, préférentiellement 75% par rapport aux autres composants qui lui sont associés, préférentiellement 90% par rapport aux autres composants qui lui sont associés.By the term “purified”, it is understood within the meaning of the present invention, any molecule which has been lonely by means of biochemical techniques. This definition does not take into account the way in which the molecule is produced, for example naturally or by recombination, chemically or enzymatically synthesized, nor the biochemical techniques used for purification, such as for example affinity chromatography or a molecular sieve. For example, a polynucleotide, a polypeptide, or H2 can be purified. Preferably, a substance is purified when it represents at least 60% relative to the other components which are associated with it, preferentially 75% relative to the other components which are associated with it, preferentially 90% relative to the other components which are associated with it. associates.

Par le terme « homogénéité apparente », il est entendu, au sens de la présente invention, toute molécule purifiée représentant minimum 90% par rapport aux autres composants qui lui sont associés.By the term “apparent homogeneity”, it is understood, within the meaning of the present invention, any purified molecule representing at least 90% with respect to the other components which are associated with it.

Par le terme « identité », il est entendu, au sein de la présente invention, une similarité structurelle entre deux polynucléotides ou deux polypeptides. La similarité structurelle est déterminée par un alignement entre les deux séquences, alignement qui optimise le nombre de nucléotides identiques ou le nombre d’acides aminés identiques le long de la séquence. Les trous dans une ou les deux séquences sont permis afin d’optimiser l’alignement et donc la similarité structurelle. Les séquences des nucléotides ou des acides aminés doivent cependant rester les mêmes.By the term “identity”, it is understood, within the present invention, a structural similarity between two polynucleotides or two polypeptides. Structural similarity is determined by an alignment between the two sequences, which alignment optimizes the number of identical nucleotides or the number of identical amino acids along the sequence. Holes in one or both sequences are allowed in order to optimize alignment and therefore structural similarity. The sequences of nucleotides or amino acids must however remain the same.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront des exemples donnés ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux figures annexées.Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge from the examples given below, without limitation and with reference to the appended figures.

La figure 1 illustre la carte du plasmide pET-26b(+) (5360pb).Figure 1 illustrates the map of plasmid pET-26b (+) (5360bp).

La figure 2 illustre l'analyse par gel d’agarose de la digestion du vecteur d'expression pET26b(+) + HoxH par les enzymes de restrictions Ndel et Blpl.Figure 2 illustrates the agarose gel analysis of the digestion of the expression vector pET26b (+) + HoxH by the restriction enzymes Ndel and Blpl.

La figure 3 illustre la carte du plasmide pACYCDuet-1 (4008pb).Figure 3 illustrates the map of the plasmid pACYCDuet-1 (4008bp).

La figure 4 illustre l'analyse par gel d’agarose de la digestion du vecteur d’expression pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW par les enzymes de restrictions Ncol et Hindlll.Figure 4 illustrates the agarose gel analysis of the digestion of the pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW expression vector by the restriction enzymes Ncol and Hindlll.

La figure 5 illustre l'analyse par gel d’agarose de la digestion du vecteur d'expression pET26b(+) + HoxH, issus de l'ADN plasmidique d'une colonie d’E. coli, par les enzymes de restrictions Ndel et Blpl.Figure 5 illustrates the agarose gel analysis of the digestion of the expression vector pET26b (+) + HoxH, derived from plasmid DNA from a colony of E. coli, by restriction enzymes Ndel and Blpl.

La figure 6 illustre l'analyse par gel d’agarose de la digestion du vecteur d'expression pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW, issus de l'ADN plasmidique d’une colonie d’E. coli, par les enzymes de restrictions Ncol et Hindlll.Figure 6 illustrates the agarose gel analysis of the digestion of the expression vector pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW, derived from plasmid DNA from a colony of E. coli, by the restriction enzymes Ncol and Hindlll.

La figure 7 illustre la méthode de purification de la protéine recombinante d'intérêt HoxH. NA, échantillon non-absorbé sur la colonne d'affinité Ni-NTA. Lavage, échantillon élué avec le tampon de lavage contenant 10mM en Imidazole. 50mM, échantillon élué à une concentration de 50mM en imidazole. 100mM, échantillon élué à une concentration de 100mM en imidazole. 150mM, échantillon élué à une concentration de 150mM en imidazole. 200mM, échantillon élué à une concentration de 200mM en imidazole. 250mM, échantillon élué à une concentration de 250mM en imidazole.FIG. 7 illustrates the method of purification of the recombinant protein of interest HoxH. NA, sample not absorbed on the Ni-NTA affinity column. Washing, sample eluted with the washing buffer containing 10 mM in Imidazole. 50 mM, sample eluted at a concentration of 50 mM in imidazole. 100 mM, sample eluted at a concentration of 100 mM in imidazole. 150 mM, sample eluted at a concentration of 150 mM in imidazole. 200 mM, sample eluted at a concentration of 200 mM in imidazole. 250 mM, sample eluted at a concentration of 250 mM in imidazole.

La figure 8 illustre l’analyse par SDS-PAGE de la composition protéique de diverses fractions récoltées lors de la chromatographie d’affinité. Charge, surnageant appliqué sur la colonne d’affinité Ni-NTA et issus de la lyse des cellules de E. coli recombinante ; NA, échantillon non-absorbé sur la colonne d'affinité Ni-NTA. Lavage, échantillon élué avec le tampon de lavage contenant 10mM en Imidazole. M, marqueur de poids moléculaire. 50mM, échantillon élué à une concentration de 50mM en imidazole. 100mM, échantillon élué à une concentration de 100mM en imidazole. 150mM, échantillon élué à une concentration de 150mM en imidazole. 200mM, échantillon élué à une concentration de 200mM en imidazole. 250mM, échantillon élué à une concentration de 250mM en imidazole.Figure 8 illustrates the SDS-PAGE analysis of the protein composition of various fractions collected during affinity chromatography. Load, supernatant applied to the Ni-NTA affinity column and obtained from the lysis of recombinant E. coli cells; NA, sample not absorbed on the Ni-NTA affinity column. Washing, sample eluted with the washing buffer containing 10 mM in Imidazole. M, molecular weight marker. 50 mM, sample eluted at a concentration of 50 mM in imidazole. 100 mM, sample eluted at a concentration of 100 mM in imidazole. 150 mM, sample eluted at a concentration of 150 mM in imidazole. 200 mM, sample eluted at a concentration of 200 mM in imidazole. 250 mM, sample eluted at a concentration of 250 mM in imidazole.

La figure 9 illustre l’analyse par immuno-détection (Western blot) de la présence de HoxH dans diverses fractions récoltées lors de la chromatographie d’affinité. M, marqueur de poids moléculaire. Charge, surnageant appliqué sur la colonne d’affinité Ni-NTA et issus de la lyse des cellules de E. coli recombinante. NA, échantillon non-absorbé sur la colonne d'’affinité Ni-NTA ; 50mM, échantillon élué à une concentration de 50mM en imidazole. 200mM, échantillon élué à une concentration de 200mM en imidazole.Figure 9 illustrates the analysis by immunodetection (Western blot) of the presence of HoxH in various fractions collected during affinity chromatography. M, molecular weight marker. Load, supernatant applied to the Ni-NTA affinity column and obtained from the lysis of recombinant E. coli cells. NA, sample not absorbed on Ni-NTA affinity column; 50 mM, sample eluted at a concentration of 50 mM in imidazole. 200 mM, sample eluted at a concentration of 200 mM in imidazole.

La figure 10 est une représentation schématique de la structure de HoxEFUYH, la [NiFe]-hydrogénase de Synéchocystis sp. PCC 6803. HoxE,Figure 10 is a schematic representation of the structure of HoxEFUYH, [NiFe] -hydrogenase from Synechocystis sp. PCC 6803. HoxE,

19KDa et 1 centre FeS ; HoxF, 57.5KDa, 2 centres FeS et un centre FMN ; HoxU, 26KDa et 4 centres FeS ; HoxY, 20KDa et un centre FeS ; HoxH, 53KDa et le site actif.19KDa and 1 FeS center; HoxF, 57.5KDa, 2 FeS centers and one FMN center; HoxU, 26KDa and 4 FeS centers; HoxY, 20KDa and an FeS center; HoxH, 53KDa and the active site.

La figure 11 est une représentation schématique (flèche grisée) du transfert d’électrons et des interactions attendues avec le NADPH et le methyl- viologène (MV) chez HoxEFUYH, la [NiFe]-hydrogénase de Synéchocystis sp. PCC 6803.Figure 11 is a schematic representation (gray arrow) of electron transfer and expected interactions with NADPH and methylviologen (MV) in HoxEFUYH, [NiFe] -hydrogenase from Synechocystis sp. PCC 6803.

La figure 12 est une représentation schématique où le point d'interrogation pose la question de savoir si le site actif de la protéine recombinante HoxH peut accepter ou non les électrons directement du MV et donc produire de l'hydrogène en l’absence de relais redox additionnels.Figure 12 is a schematic representation where the question mark asks whether or not the active site of the recombinant protein HoxH can accept electrons directly from the MV and therefore produce hydrogen in the absence of redox relay additional.

La figure 13 illustre la production d'hydrogène qui résulte de l’ajout de la protéine recombinante HoxH à un réactif contenant du methyl-viologène préalablement réduit par du dithionite de sodium en absence d'oxygène. Le niveau d'hydrogène dissout dans le réactif est mesuré en continu à l’aide d’un micro-senseur (Unisense, Danemark). La flèche montre le moment où l’ajout de la protéine recombinante HoxH est réalisé, moment concomitant avec l'augmentation du niveau d'hydrogène dissout détecté par le micro-senseur.Figure 13 illustrates the production of hydrogen resulting from the addition of the recombinant protein HoxH to a reagent containing methyl viologen previously reduced with sodium dithionite in the absence of oxygen. The level of hydrogen dissolved in the reagent is continuously measured using a micro-sensor (Unisense, Denmark). The arrow shows the moment when the addition of the recombinant HoxH protein is made, a moment concomitant with the increase in the level of dissolved hydrogen detected by the micro-sensor.

ExemplesExamples

1. Construction d’un vecteur d’expression de HoxH1. Construction of a HoxH expression vector

1.1. Séquence « simple » de HoxH HoxH correspond à la grande sous-unité comprenant le site actif de la [NiFe]-hydrogénase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA18091.1. Le point isoélectrique théorique de HoxH est de 5,86 pour une masse moléculaire théorique de1.1. "Single" sequence of HoxH HoxH corresponds to the large subunit comprising the active site of [NiFe] -hydrogenase HoxEFUYH in Synechocystis sp. PCC6803. The accession number of the protein in Genbank is BAA18091.1. The theoretical isoelectric point of HoxH is 5.86 for a theoretical molecular mass of

52996.53 Daltons. La séquence en nucléotides (1425bp) de HoxH est la suivante et est nommée SEQ ID NO:1 dans le cadre de la présente invention :52996.53 Daltons. The nucleotide sequence (1425bp) of HoxH is as follows and is named SEQ ID NO: 1 in the context of the present invention:

atgtctaaaaccattgttatcgatcccgttacccggattgaaggccatgccaaaatctccattitcctcaacgacc agggcaacgtagatgatgttcgtttccatgtggtggagtatcggggttttgaaaaattttgcgaaggtcgtcccat gtgggaaatggctggtattaccgcccgtatttgeggcatttgtccggttagccatctgctctgtgcggctaaaacc ggggataagttactggcggtgcaaatccctccagccggggaaaaactgcgccgtttaatgaatttagggcaa attacccaatcccacgccctaagttttttccatctcagcagtcctgattttctgettggttgggacagtgatcccgcta ctcgcaatgtgtttggtttaattgctgctgaccccgatttagctagggcaggtattcggttacggcaatttggccaa acggtaattgaacttttgggagctaaaaaaatccactctgcttggtcagtgcccggtggagtccgatcgccgttg tcggaagaaggcagacaatggattgtggaccgtttaccagaagcaaaagaaaccgtttatitagccttaaattt gtttaaaaatatgttggaccgcttccaaacagaagtggcagaatttggcaaatttccctccctatttatgggcttag ttgggaaaaataatgaatgggaacattatggcggctccctgcggtttaccgacagtgaaggcaatattgtcgcg gacaatctcagtgaagataattacgctgattttattggtgaatcggtggaaaaatggtcctatttaaaatttcccta ctacaaatctctgggttatcccgatggcatttatcgggttggtccccttgcccgccttaatgtttgtcatcacattggc accccggaagcagaccaagaattagaagaatatcggcaacgggctggaggtgtggccacgtcctctttetttt atcattacgcccgcttggtggaaattcttgcctgtttagaagccatcgaattgttaatggctgaccctgatattttgtc caaaaattgtcgagctaaggcagaaattaattgtaccgaagcggtgggagtgagcgaagcaccccggggta ctttattccaccattacaagatagatgaagatggtctaattaagaaagtgaatttgatcattgccacgggcaaca ataacttagccatgaataaaaccgtggcccaaattgccaaacactacattcgcaatcatgatgtgcaagaag ggtttttaaaccgggtggaagcgggtattcgttgttatgatccctgccttagttgttctacccatgcagcgggacaa atgccattgatgatcgatttagttaaccctcagggggaactaattaagtccatccagcgggattaa La séquence en acides aminés (474 aa) de HoxH est la suivante et est nommée SEQ ID NO:2 dans le cadre de la présente invention :atgtctaaaaccattgttatcgatcccgttacccggattgaaggccatgccaaaatctccattitcctcaacgacc agggcaacgtagatgatgttcgtttccatgtggtggagtatcggggttttgaaaaattttgcgaaggtcgtcccat gtgggaaatggctggtattaccgcccgtatttgeggcatttgtccggttagccatctgctctgtgcggctaaaacc ggggataagttactggcggtgcaaatccctccagccggggaaaaactgcgccgtttaatgaatttagggcaa attacccaatcccacgccctaagttttttccatctcagcagtcctgattttctgettggttgggacagtgatcccgcta ctcgcaatgtgtttggtttaattgctgctgaccccgatttagctagggcaggtattcggttacggcaatttggccaa acggtaattgaacttttgggagctaaaaaaatccactctgcttggtcagtgcccggtggagtccgatcgccgttg tcggaagaaggcagacaatggattgtggaccgtttaccagaagcaaaagaaaccgtttatitagccttaaattt gtttaaaaatatgttggaccgcttccaaacagaagtggcagaatttggcaaatttccctccctatttatgggcttag ttgggaaaaataatgaatgggaacattatggcggctccctgcggtttaccgacagtgaaggcaatattgtcgcg gacaatctcagtgaagataattacgctgattttattggtgaatcggtggaaaaatggtcctatttaaaatttcccta ctacaaatctctgggttatcccgatggcatttatcgggttggtccccttgcccgccttaatgtttgtcatcacattggc at accccggaagcagaccaagaattagaagaatatcggcaacgggctggaggtgtggccacgtcctctttetttt cattacgcccgcttggtggaaattcttgcctgtttagaagccatcgaattgttaatggctgaccctgatattttgtc caaaaattgtcgagctaaggcagaaattaattgtaccgaagcggtgggagtgagcgaagcaccccggggta ctttattccaccattacaagatagatgaagatggtctaattaagaaagtgaatttgatcattgccacgggcaaca ataacttagccatgaataaaaccgtggcccaaattgccaaacactacattcgcaatcatgatgtgcaagaag ggtttttaaaccgggtggaagcgggtattcgttgttatgatccctgccttagttgttctacccatgcagcgggacaa atgccattgatgatcgatttagttaaccctcagggggaactaattaagtccatccagcgggattaa The amino acid sequence (474 aa) of HoxH is as follows and is called SEQ ID NO: 2 in the context of the present invention:

MSKTIVIDPVTRIEGHAKISIFLNDQGNVDDVRFHVVEYRGFEKFCEGRPMWE — MAGITARICGICPVSHLLCAAKTGDKLLAVQIPPAGEKLRRLMNLGQITQSHALMSKTIVIDPVTRIEGHAKISIFLNDQGNVDDVRFHVVEYRGFEKFCEGRPMWE - MAGITARICGICPVSHLLCAAKTGDKLLAVQIPPAGEKLRRLMNLGQITQSHAL SFFHLSSPDFLLGWDSDPATRNVFGLIAADPDLARAGIRLRQFGQTVIELLGAKSFFHLSSPDFLLGWDSDPATRNVFGLIAADPDLARAGIRLRQFGQTVIELLGAK KIHSAWSVPGGVRSPLSEEGRQWIVDRLPEAKETVYLALNLFKNMLDRFGQTEKIHSAWSVPGGVRSPLSEEGRQWIVDRLPEAKETVYLALNLFKNMLDRFGQTE VAEFGKFPSLFMGLVGKNNEWEHYGGSLRFTDSEGNIVADNLSEDNYADFIGVAEFGKFPSLFMGLVGKNNEWEHYGGSLRFTDSEGNIVADNLSEDNYADFIG ESVEKWSYLKFPYYKSLGYPDGIYRVGPLARLNVCHHIGTPEADQELEEYRQRESVEKWSYLKFPYYKSLGYPDGIYRVGPLARLNVCHHIGTPEADQELEEYRQR AGGVATSSFFYHYARLVEILACLEAIELLMADPDILSKNCRAKAEINCTEAVGVSAGGVATSSFFYHYARLVEILACLEAIELLMADPDILSKNCRAKAEINCTEAVGVS EAPRGTLFHHYKIDEDGLIKKVNLIATGNNNLAMNKTVAQIAKHYIRNHDVQEGEAPRGTLFHHYKIDEDGLIKKVNLIATGNNNLAMNKTVAQIAKHYIRNHDVQEG

FLNRVEAGIRCYDPCLSCSTHAAGQMPLMIDLVNPQGELIKSIQRD La figure 1 représente la carte du plasmide pET26b(+) utilisé pour construire le vecteur d'expression de HoxH par insertion de SEQ ID NO:3 dans pET26b(+). pET26b(+) est un plasmide de 5360pb possédant une origine de réplication pour E. coli, un gène de résistance à la kanamycine, un site de clonage multiple (MCS) contenant de nombreux sites de restriction, le promoteur T7 et le terminateur de transcription 77. Il contient également le gene /ac/ codant 40 pour un répresseur de transcription. Cette répression de la transcription peut être levée par ajout d’IPTG.FLNRVEAGIRCYDPCLSCSTHAAGQMPLMIDLVNPQGELIKSIQRD FIG. 1 represents the map of the plasmid pET26b (+) used to construct the HoxH expression vector by insertion of SEQ ID NO: 3 in pET26b (+). pET26b (+) is a 5360bp plasmid with an origin of replication for E. coli, a kanamycin resistance gene, a multiple cloning site (MCS) containing numerous restriction sites, the T7 promoter and the transcription terminator 77. It also contains the gene / ac / encoding 40 for a transcription repressor. This repression of transcription can be removed by adding IPTG.

1.2. Séquence « optimisée » de HoxH Optionnellement, selon un mode de réalisation suivant l'invention, les séquences SEQ ID NO:1 et SEQ ID NO:2 sont optimisées pour usage des codons chez E. coli. En particulier, les sites de restriction Ndel (catatg) et BlpI (gcinagc) sont ajoutés respectivement en début et en fin de la séquence de nucléotides pour le clonage dans le plasmide pET26b(+) et la séquence caccaccaccaccatcac (soulignée ci-dessous) est également ajoutée (séquence codant pour l’étiquette poly-histidines proche de l'extrémité N-terminal de la protéine). La séquence de nucléotides optimisée (1453bp) est la suivante et est nommée SEQ ID NO:3 dans le cadre de la présente invention : catatgagccaccaccaccaccatcacaaaaccatcgtcatcgacccagtcacccgcatcgaaggccacg ccaaaattagcatttttctgaacgaccagggcaacgtcgacgacgtccgctttcacgttgttgaataccgtggctt cgaaaaattttgtgaaggtcgtccgatgtgggaaatggccggtatcacggcacgtatttgtggaatttgtccggt gagccatctgctgtgtgccgcaaaaaccggagataaactgctggcagtgcagattccgccggcaggtgaaa aactgcgtcgtctgatgaatctgggtcagattacacagtcgcatgcactgtctttctttcatctgagtagcccagatt ttctgctggggtgggatagcgacccggcaacacgtaatgtgtttggtctgattgcggctgatccggatctggcgec gtgccggtattcgtctgcgtcagtttggtcagacagttattgagctgctgggggcgaaaaagattcatagtgcatg gtctgtgccgggtggtgttcgtagtccgctgagtgaagaaggtcgtcagtggattgttgatcgtctgccggaggc aaaagaaacggtctatctggcactgaatctgtttaaaaatatgctggatcgtttccagacagaagttgcagaatt tggaaaatttccgtcactgtttatgggtctggttggtaaaaataatgaatgggaacactatggtggtagcctgcgtt tcacggactctgaaggtaatattgttgcggataatctgagcgaagacaattatgcagattttatcggtgaaagtgt ggaaaaatggagctatctgaaatttccgtattacaaaagcctgggctatccggatgggatctaccgtgttggac cgctggcacgtctgaacgtttgtcatcatattggtaccccggaagcagatcaggaactggaagaatatcgtca gcgtgcgggtggtgttgcgactagcagctttttttatcattatgcacgtctggttgaaattctggcctgtctggaggc aattgaactgctgatggcagatcctgatattctgtctaaaaattgtcgtgcaaaagcagaaattaactgtaccga ggcagttggtgttagtgaggcgccgcgtggtaccctgtttcatcactataaaattgacgaagatggtctgattaaa aaggttaatctgattatcgcaaccggtaacaataatctggcaatgaataaaaccgttgcacagattgcaaaac actacattcgcaaccacgatgttcaggaagggtttctgaatcgtgtagaagccggcattcgctgttatgatccgt gtctgagctgtagcacccatgcagcaggtcagatgcctctgatgattgacctggttaatccgcagggtgagctg attaaaagcattcagcgtgattaagcigage La séquence en acides aminés (480 aa) optimisée est la suivante et est nommée SEQ ID NO:4 dans le cadre de la présente invention :1.2. “Optimized” HoxH Sequence Optionally, according to one embodiment according to the invention, the sequences SEQ ID NO: 1 and SEQ ID NO: 2 are optimized for use of codons in E. coli. In particular, the Ndel (catatg) and BlpI (gcinagc) restriction sites are added respectively at the start and at the end of the nucleotide sequence for cloning into the plasmid pET26b (+) and the caccaccaccatcac sequence (underlined below) is also added (sequence encoding the polyhistidine tag near the N-terminal end of the protein). The optimized nucleotide sequence (1453bp) is as follows and is called SEQ ID NO: 3 in the context of the present invention: catatgagccaccaccaccaccatcacaaaaccatcgtcatcgacccagtcacccgcatcgaaggccacg ccaaaattagcatttttctgaacgaccagggcaacgtcgacgacgtccgctttcacgttgttgaataccgtggctt cgaaaaattttgtgaaggtcgtccgatgtgggaaatggccggtatcacggcacgtatttgtggaatttgtccggt gagccatctgctgtgtgccgcaaaaaccggagataaactgctggcagtgcagattccgccggcaggtgaaa aactgcgtcgtctgatgaatctgggtcagattacacagtcgcatgcactgtctttctttcatctgagtagcccagatt ttctgctggggtgggatagcgacccggcaacacgtaatgtgtttggtctgattgcggctgatccggatctggcgec gtgccggtattcgtctgcgtcagtttggtcagacagttattgagctgctgggggcgaaaaagattcatagtgcatg gtctgtgccgggtggtgttcgtagtccgctgagtgaagaaggtcgtcagtggattgttgatcgtctgccggaggc aaaagaaacggtctatctggcactgaatctgtttaaaaatatgctggatcgtttccagacagaagttgcagaatt tggaaaatttccgtcactgtttatgggtctggttggtaaaaataatgaatgggaacactatggtggtagcctgcgtt tcacggactctgaaggtaatattgttgcggataatctgagcgaagacaattatgcagattttatcggtgaaagtgt ggaaaaatggagctatctgaaatttccgtattaca aaagcctgggctatccggatgggatctaccgtgttggac cgctggcacgtctgaacgtttgtcatcatattggtaccccggaagcagatcaggaactggaagaatatcgtca gcgtgcgggtggtgttgcgactagcagctttttttatcattatgcacgtctggttgaaattctggcctgtctggaggc aattgaactgctgatggcagatcctgatattctgtctaaaaattgtcgtgcaaaagcagaaattaactgtaccga ggcagttggtgttagtgaggcgccgcgtggtaccctgtttcatcactataaaattgacgaagatggtctgattaaa aaggttaatctgattatcgcaaccggtaacaataatctggcaatgaataaaaccgttgcacagattgcaaaac actacattcgcaaccacgatgttcaggaagggtttctgaatcgtgtagaagccggcattcgctgttatgatccgt gtctgagctgtagcacccatgcagcaggtcagatgcctctgatgattgacctggttaatccgcagggtgagctg attaaaagcattcagcgtgattaagcigage The amino acid sequence (480 aa) is optimized and the following is called SEQ ID NO: 4 in the context of the present invention:

MSHHHHHHKTIVIDPVTRIEGHAKISIFLNDQGNVDDVRFHVVEYRGFEKFCEGMSHHHHHHKTIVIDPVTRIEGHAKISIFLNDQGNVDDVRFHVVEYRGFEKFCEG RPMWEMAGITARICGICPVSHLLCAAKTGDKLLAVQIPPAGEKLRRLMNLGQITRPMWEMAGITARICGICPVSHLLCAAKTGDKLLAVQIPPAGEKLRRLMNLGQIT QSHALSFFHLSSPDFLLGWDSDPATRNVFGLIAADPDLARAGIRLRQFGQTVIEQSHALSFFHLSSPDFLLGWDSDPATRNVFGLIAADPDLARAGIRLRQFGQTVIE LLGAKKIHSAWSVPGGVRSPLSEEGRQWIVDRLPEAKETVYLALNLFKNMLDRLLGAKKIHSAWSVPGGVRSPLSEEGRQWIVDRLPEAKETVYLALNLFKNMLDR FQTEVAEFGKFPSLFMGLVGKNNEWEHYGGSLRFTDSEGNIVADNLSEDNYAFQTEVAEFGKFPSLFMGLVGKNNEWEHYGGSLRFTDSEGNIVADNLSEDNYA DFIGESVEKWSYLKFPYYKSLGYPDGIYRVGPLARLNVCHHIGTPEADQELEEDFIGESVEKWSYLKFPYYKSLGYPDGIYRVGPLARLNVCHHIGTPEADQELEE YRQRAGGVATSSFFYHYARLVEILACLEAIELLMADPDILSKNCRAKAEINCTEAYRQRAGGVATSSFFYHYARLVEILACLEAIELLMADPDILSKNCRAKAEINCTEA VGVSEAPRGTLFHHYKIDEDGLIKKVNLIIATGNNNLAMNKTVAQIAKHYIRNHDVGVSEAPRGTLFHHYKIDEDGLIKKVNLIIATGNNNLAMNKTVAQIAKHYIRNHD

VQEGFLNRVEAGIRCYDPCLSCSTHAAGQMPLMIDLVNPQGELIKSIQRD Le plasmide pET26b(+) est utilisé pour construire le vecteur d'expression de HoxH par insertion de SEQ ID NO:3 dans pET26b(+).VQEGFLNRVEAGIRCYDPCLSCSTHAAGQMPLMIDLVNPQGELIKSIQRD Plasmid pET26b (+) is used to construct the HoxH expression vector by insertion of SEQ ID NO: 3 into pET26b (+).

La figure 2 montre l'analyse de la digestion du vecteur d'expression pET26b(+) + HoxH (SEQ ID NO:3) par les enzymes de restrictions Ndel et Blpl. Deux fragments d'ADN à environ 5300pb (pET26b(+) linéarisé) et à environ 1500pb (séquence HoxH excisé du plasmide pET26b(+)) sont mis en évidence. Ceci confirme la présence de la séquence HoxH d'intérêt dans le vecteur d'expression pET26b(+).FIG. 2 shows the analysis of the digestion of the expression vector pET26b (+) + HoxH (SEQ ID NO: 3) by the restriction enzymes Ndel and Blpl. Two DNA fragments at approximately 5300 bp (linearized pET26b (+)) and at approximately 1500 bp (HoxH sequence excised from the plasmid pET26b (+)) are demonstrated. This confirms the presence of the HoxH sequence of interest in the expression vector pET26b (+).

2. Construction du vecteur d’expression d’au moins un facteur de maturation Au moins les facteurs de maturation suivants sont considérés dans le cadre de la présente invention : HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW.2. Construction of the expression vector of at least one maturation factor At least the following maturation factors are considered within the scope of the present invention: HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW.

HypA est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogenase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA18357.1. Le point isoélectrique théorique de HypA est de 4,94 pour une masse moléculaire théorique : 12773,47 Daltons. La séquence en nucléotides (342bp) de HypA est la suivante et est nommée SEQ ID NO:5 dans le cadre de la présente invention : atgcacgaagttagtctgatggagcaaactttggcgatcgccattgcccaggcggaagaccatggagccagc caaatccatcgtttaaccctgcgggtggggcaacagtctggggtggtggccgatgccctacggtitgcgtttgaa gtggtgcgacaaaataccatggccgccgaggcgagattggaaattgaagaaattcccgttacctgtegttgcc aacactgccacgaaaattttcagccagaggattggatttaccgctatecccactgcgaccagattagecaaac agtaatggatggcaaacagttggaactagcatccctagaactgagttga La séquence en acides aminés (113 aa) de HypA est la suivante et estnommée SEQ ID NO:6 dans le cadre de la présente invention :HypA is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The protein's accession number in Genbank is BAA18357.1. The theoretical isoelectric point of HypA is 4.94 for a theoretical molecular mass: 12,773.47 Daltons. The nucleotide sequence (342bp) of Hypa is as follows and is called SEQ ID NO: 5 in the context of the present invention: atgcacgaagttagtctgatggagcaaactttggcgatcgccattgcccaggcggaagaccatggagccagc caaatccatcgtttaaccctgcgggtggggcaacagtctggggtggtggccgatgccctacggtitgcgtttgaa gtggtgcgacaaaataccatggccgccgaggcgagattggaaattgaagaaattcccgttacctgtegttgcc aacactgccacgaaaattttcagccagaggattggatttaccgctatecccactgcgaccagattagecaaac agtaatggatggcaaacagttggaactagcatccctagaactgagttga the amino acid sequence (113 aa) of Hypa is as follows and estnommée SEQ ID NO: 6 in the context of the present invention:

MHEVSLMEQTLAIAIAQAEDHGASQIHRLTLRVGQQSGVVADALRFAFEVVRQMHEVSLMEQTLAIAIAQAEDHGASQIHRLTLRVGQQSGVVADALRFAFEVVRQ NTMAAEARLEIEEIPVTCRCQHCHENFQPEDWIYRCPHCDQISQTVMDGKQLNTMAAEARLEIEEIPVTCRCQHCHENFQPEDWIYRCPHCDQISQTVMDGKQL

ELASLELS HypB est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogènase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA18312.1. Le point isoélectrique théorique de HyB est de 5,75 pour une masse moléculaire théorique : 31242,97 Daltons. La séquence en nucléotides (858bp) de HypB est la suivante et est nommée SEQ ID NO:7 dans le cadre de la présente invention : atgtgccaaaactgcggttgtagtgcggtgggaaccgttgcccatagccaccatcaccatggcgatggaaattt tgcccacagccatgatgaccatgaccagcaagaacatcatcaccaccatggcaactacagcaaaagtcca agtcagcagactgtgaccattgaacccgatcgccagtccattgccattggccaaggcattctcagcaagaatg accgcctagcggaaaggaatcggggctatttccaggctaagggcttactggtgatgaatttcctctcttctcccg gagccggtaaaactgctctgatcgaaaaaatggtcggcgatcgacaaaaagaccatcccaccgccgtcatt gtgggggatitagccaccgataacgatgcccaacgtctccgcagtgccggggcgatcgccattcaggtcacc acaggaaatatttgccatctggaagcggaaatggtggccaaggcggcccaaaagttagatttagacaatatc gatcaattgatcattgaaaatgttggtaatttggtttgccccaccacctatgatctaggggaagatttacgggtcgt attattttccgtcacagaaggggaggataaaccccttaaatatcccgccaccttcaaatcagcccaggttattitta gtcaccaaacaggacattgccgccgcagtggattttgatgcagagctggcttggcaaaacctacggcaagtg gccccccaagcccaaatttitgcagtgtctgcccgcacggggaaaggattgcagtcctggtatgagtatttggat caatggcaactccaacactattcgccgttggitgatccagcattggcctaa La séquence en acides aminés (285 aa) de HypB est la suivante et est nommée SEQ ID NO:8 dans le cadre de la présente invention :ELASLELS HypB is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The protein's accession number in Genbank is BAA18312.1. The theoretical isoelectric point of HyB is 5.75 for a theoretical molecular mass: 31,242.97 Daltons. The nucleotide sequence (858bp) of HYPB is as follows and is called SEQ ID NO: 7 in the context of the present invention: atgtgccaaaactgcggttgtagtgcggtgggaaccgttgcccatagccaccatcaccatggcgatggaaattt tgcccacagccatgatgaccatgaccagcaagaacatcatcaccaccatggcaactacagcaaaagtcca agtcagcagactgtgaccattgaacccgatcgccagtccattgccattggccaaggcattctcagcaagaatg accgcctagcggaaaggaatcggggctatttccaggctaagggcttactggtgatgaatttcctctcttctcccg gagccggtaaaactgctctgatcgaaaaaatggtcggcgatcgacaaaaagaccatcccaccgccgtcatt gtgggggatitagccaccgataacgatgcccaacgtctccgcagtgccggggcgatcgccattcaggtcacc acaggaaatatttgccatctggaagcggaaatggtggccaaggcggcccaaaagttagatttagacaatatc gatcaattgatcattgaaaatgttggtaatttggtttgccccaccacctatgatctaggggaagatttacgggtcgt attattttccgtcacagaaggggaggataaaccccttaaatatcccgccaccttcaaatcagcccaggttattitta gtcaccaaacaggacattgccgccgcagtggattttgatgcagagctggcttggcaaaacctacggcaagtg gccccccaagcccaaatttitgcagtgtctgcccgcacggggaaaggattgcagtcctggtatgagtatttggat caatggcaactccaacactattcgccgttggitgatccagcattggcctaa the The amino acid sequence (285 aa) of HypB is as follows and is named SEQ ID NO: 8 in the context of the present invention:

MCQNCGCSAVGTVAHSHHHHGDGNFAHSHDDHDQQEHHHHHGNYSKSPS — QQTVTIEPDRQSIAIGQGILSKNDRLAERNRGYFQAKGLLVMNFLSSPGAGKTMCQNCGCSAVGTVAHSHHHHGDGNFAHSHDDHDQQEHHHHHGNYSKSPS - QQTVTIEPDRQSIAIGQGILSKNDRLAERNRGYFQAKGLLVMNFLSSPGAGKT ALIEKMVGDRQKDHPTAVIVGDLATDNDAQRLRSAGAIAIQVTTGNICHLEAEMALIEKMVGDRQKDHPTAVIVGDLATDNDAQRLRSAGAIAIQVTTGNICHLEAEM VAKAAQKLDLDNIDQLIENVGNLVCPTTYDLGEDLRVVLFSVTEGEDKPLKYPVAKAAQKLDLDNIDQLIENVGNLVCPTTYDLGEDLRVVLFSVTEGEDKPLKYP ATFKSAQVILVTKQDIAAAVDFDAELAWQNLRQVAPQAQIFAVSARTGKGLQSATFKSAQVILVTKQDIAAAVDFDAELAWQNLRQVAPQAQIFAVSARTGKGLQS

WYEYLDQWQLQHYSPLVDPALA HypC est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogenase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA18180.1. Le point isoélectrique théorique de HypC est de 4,20 pour une masse moléculaire théorique : 7987,42 Daltons. La séquence en nucléotides (231bp) de HypC est la suivante et est nommée SEQ ID NO:9 dans le cadre de la présente invention : atgtgtctagccctacctggccaggttgtcagtttaatgcccaactccgatcccctgttactgacgggaaaggtta gctttgggggcatcattaaaaccattagccttgcctacgtacccgaggttaaggtgggggattacgtgattgtcc atgtgggctttgccattagcattgtggacgaagaggcggcccaggaaactttgatagacttggcagaaatggg agtttaa La séquence en acides aminés (76 aa) de HypC est la suivante et est nommée SEQ ID NO:10 dans le cadre de la présente invention :WYEYLDQWQLQHYSPLVDPALA HypC is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The accession number of the protein in Genbank is BAA18180.1. The theoretical isoelectric point of HypC is 4.20 for a theoretical molecular mass: 7987.42 Daltons. The nucleotide sequence (231bp) of HypC is as follows and is called SEQ ID NO: 9 in the context of the present invention: atgtgtctagccctacctggccaggttgtcagtttaatgcccaactccgatcccctgttactgacgggaaaggtta gctttgggggcatcattaaaaccattagccttgcctacgtacccgaggttaaggtgggggattacgtgattgtcc atgtgggctttgccattagcattgtggacgaagaggcggcccaggaaactttgatagacttggcagaaatggg agtttaa the amino acid sequence (76 aa) of HypC is as follows and is called SEQ ID NO: 10 within the scope of the present invention:

MCLALPGQVVSLMPNSDPLLLTGKVSFGGIIKTISLAYVPEVKVGDYVIVHVGFMCLALPGQVVSLMPNSDPLLLTGKVSFGGIIKTISLAYVPEVKVGDYVIVHVGF

AISIVDEEAAQETLIDLAEMGV HypD est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogènase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA16622.1. Le point isoélectrique théorique de HypD est de 6,31 pour une masse moléculaire théorique de 40632,94 Daltons. La séquence en nucléotides (1125bp) de HypD est la suivante et est nommée SEQ ID NO:11 dans le cadre de la présente invention : atgaaatacgttgatgaatatcgggatgcccaggcggtggcccattaccgtcaggcgatcgccagggagata accaaaccttggacgctgatggagatttgcggcggccagacccacagcattgtcaaatatggcttggatgcttt gttgccgaagaatttgactctgatccatggtcccggetgtectgtgtgegtcactccgatggaattaattgaccag gctttgtggttagctaagcaaccggagatcattttitgttcctttggcgatatgttgegggtgcccggcagtggggc ggatttgctgagcattaaagcccagggcggcgatgtgcgcattgtctattctcctttggattgtttggcgatcgcca gggagaatcctaatcgggaagtggtatttttcggagtaggttttgaaactacagcccctgccacggccatgact ctccaccaagctagggcccagggaattagcaatttcagtttactttgcgcccatgtattggtgcccccggctatg gaggctttattaggcaatcccaattccctcgtgcagggctttttggcggcagggcatgtctgtacggtgaccggg gaaagggcctatcaacatatcgctgaaaaataccaagtacccattgtcatcactggctttgaacctgtggatatt atgcagggcatctttgcctgtgtgcgccaactggagtcgggacaattcacctgcaacaatcaatatcggcgatc ggtccaaccccagggcaatgcccatgctcagaaaattattgaccaagtgtttgagccagtcgatcgccattgg cggggtttgggattaattccggccagcggtttgggtitaaggccagcatttgccccctgggatgccgcagttaaa ttcgccaatttattgcaaaccatggccccaacgatgggagaaacagtgtgtattagcggggaaattttacaggg acaacggaagcccagcgattgtccagcctttggtactatctgcaccccagaacaacccttgggggetcccatg gtttcctcggaaggagcctgtgccgcctattaccgttatcgccaacaattaccggaaccagtgggagcggcca gagtttag La séquence en acides aminés (374 aa) de HypD est la suivante et estnommée SEQ ID NO:12 dans le cadre de la présente invention :AISIVDEEAAQETLIDLAEMGV HypD is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The protein's accession number in Genbank is BAA16622.1. The theoretical isoelectric point of HypD is 6.31 for a theoretical molecular mass of 40,632.94 Daltons. The nucleotide sequence (1125bp) of HYPD is as follows and is called SEQ ID NO: 11 in the context of the present invention: atgaaatacgttgatgaatatcgggatgcccaggcggtggcccattaccgtcaggcgatcgccagggagata accaaaccttggacgctgatggagatttgcggcggccagacccacagcattgtcaaatatggcttggatgcttt gttgccgaagaatttgactctgatccatggtcccggetgtectgtgtgegtcactccgatggaattaattgaccag gctttgtggttagctaagcaaccggagatcattttitgttcctttggcgatatgttgegggtgcccggcagtggggc ggatttgctgagcattaaagcccagggcggcgatgtgcgcattgtctattctcctttggattgtttggcgatcgcca gggagaatcctaatcgggaagtggtatttttcggagtaggttttgaaactacagcccctgccacggccatgact ctccaccaagctagggcccagggaattagcaatttcagtttactttgcgcccatgtattggtgcccccggctatg gaggctttattaggcaatcccaattccctcgtgcagggctttttggcggcagggcatgtctgtacggtgaccggg gaaagggcctatcaacatatcgctgaaaaataccaagtacccattgtcatcactggctttgaacctgtggatatt atgcagggcatctttgcctgtgtgcgccaactggagtcgggacaattcacctgcaacaatcaatatcggcgatc ggtccaaccccagggcaatgcccatgctcagaaaattattgaccaagtgtttgagccagtcgatcgccattgg cggggtttgggattaattccggccagcggtttgggtita aggccagcatttgccccctgggatgccgcagttaaa ttcgccaatttattgcaaaccatggccccaacgatgggagaaacagtgtgtattagcggggaaattttacaggg acaacggaagcccagcgattgtccagcctttggtactatctgcaccccagaacaacccttgggggetcccatg gtttcctcggaaggagcctgtgccgcctattaccgttatcgccaacaattaccggaaccagtgggagcggcca gagtttag The amino acid sequence (374 aa) of HYPD is as follows estnommée and SEQ ID NO: 12 in the context of the present invention:

MKYVDEYRDAQAVAHYRQAIAREITKPWTLMEICGGQTHSIVKYGLDALLPKNMKYVDEYRDAQAVAHYRQAIAREITKPWTLMEICGGQTHSIVKYGLDALLPKN LTLIHGPGCPVCVTPMELIDQALWLAKOPEIFCSFGDMLRVPGSGADLLSIKALTLIHGPGCPVCVTPMELIDQALWLAKOPEIFCSFGDMLRVPGSGADLLSIKA QGGDVRIVYSPLDCLAIARENPNREVVFFGVGFETTAPATAMTLHQARAQGISQGGDVRIVYSPLDCLAIARENPNREVVFFGVGFETTAPATAMTLHQARAQGIS NFSLLCAHVLVPPAMEALLGNPNSLVQGFLAAGHVCTVTGERAYQHIAEKYQVNFSLLCAHVLVPPAMEALLGNPNSLVQGFLAAGHVCTVTGERAYQHIAEKYQV PIVITGFEPVDIMQGIFACVRQLESGQFTONNQYRRSVQPQGNAHAQKIIDQVFPIVITGFEPVDIMQGIFACVRQLESGQFTONNQYRRSVQPQGNAHAQKIIDQVF EPVDRHWRGLGLIPASGLGLRPAFAPWDAAVKFANLLQTMAPTMGETVCISGEPVDRHWRGLGLIPASGLGLRPAFAPWDAAVKFANLLQTMAPTMGETVCISG EILQGORKPSDCPAFGTICTPEQPLGAPMVSSEGACAAYYRYRQQLPEPVGAEILQGORKPSDCPAFGTICTPEQPLGAPMVSSEGACAAYYRYRQQLPEPVGA

ARV HypE est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogènase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA17478.1. Le point isoélectrique théorique de HypE est de 4,93 pour une masse moléculaire théorique de … 36425,60 Daltons. La séquence en nucléotides (1038bp) de HypE est la suivante et est nommée SEQ ID NO:13 dans le cadre de la présente invention : gtgaacttagtctgtcccgttcccettgatcgttatccccaggtactgttagcccacggcggcggcggtaagttga gccaacaattacttaagcaaatttttttaccggcctttggcgcttctgaaacgggtagtcatgatgcggcggttttta ctgccaaccaaagttctttagctttcaccaccgactcctatgtgatcaatcccctcttitttcctgggggcgatattgg ttctttggcagtccacggcaccgttaatgacctagccatggccggcgcaacccctcgctatatcagcgttggtttt atcctcgaagaaggattgcccatggagaccctctggcgggtggcccaatccctagggcaagcggcccaaa actgtggggtggaaattcttaccggtgataccaaagtggtggaccggggtaagggagacggcattttcatcaa caccagcggcattggttccctcgaccatcaacaaactatccatcccaatcaggtacaggtaggcgatcgccta attttgagcggtgatttgggacgtcatggcatggccattatggcagtgcgccaaggattagaatttgaaaccacc attgaaagtgattcggccccggttcacagagaagtgcaggcattattgtcggcagggatcccaatccattgtct gcgggatttaaccagggggggattagccagtgcggttaatgaaattgcccaaacttccggggtaaccatggct ttacgagaaacgttaatcccggtggaggccgaagtacaagccgcctgtgaactgttgggttttgaccccctctat gtggccaatgagggaagattcctggccattgtgcccccggaagcagaacagaagaccgtggaaattttgca aactttccatccccaagctacggcgatcggtacagtaacaggcaaaagtgcacaaaccttggggttagtcagt ttggaaagttccattggtgccccccggttgctagacatgatcagtggggagcaattaccccgtatttgttag La séquence en acides aminés (345 aa) de HypE est la suivante et estnommée SEQ ID NO:14 dans le cadre de la présente invention :ARV HypE is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The protein's accession number in Genbank is BAA17478.1. The theoretical isoelectric point of HypE is 4.93 for a theoretical molecular mass of… 36425.60 Daltons. The nucleotide sequence (1038bp) of hype is as follows and is called SEQ ID NO: 13 in the context of the present invention: gtgaacttagtctgtcccgttcccettgatcgttatccccaggtactgttagcccacggcggcggcggtaagttga gccaacaattacttaagcaaatttttttaccggcctttggcgcttctgaaacgggtagtcatgatgcggcggttttta ctgccaaccaaagttctttagctttcaccaccgactcctatgtgatcaatcccctcttitttcctgggggcgatattgg ttctttggcagtccacggcaccgttaatgacctagccatggccggcgcaacccctcgctatatcagcgttggtttt atcctcgaagaaggattgcccatggagaccctctggcgggtggcccaatccctagggcaagcggcccaaa actgtggggtggaaattcttaccggtgataccaaagtggtggaccggggtaagggagacggcattttcatcaa caccagcggcattggttccctcgaccatcaacaaactatccatcccaatcaggtacaggtaggcgatcgccta attttgagcggtgatttgggacgtcatggcatggccattatggcagtgcgccaaggattagaatttgaaaccacc attgaaagtgattcggccccggttcacagagaagtgcaggcattattgtcggcagggatcccaatccattgtct gcgggatttaaccagggggggattagccagtgcggttaatgaaattgcccaaacttccggggtaaccatggct ttacgagaaacgttaatcccggtggaggccgaagtacaagccgcctgtgaactgttgggttttgaccccctctat gtggccaatgagggaagattcctggccattgtgcccccg gaagcagaacagaagaccgtggaaattttgca aactttccatccccaagctacggcgatcggtacagtaacaggcaaaagtgcacaaaccttggggttagtcagt ttggaaagttccattggtgccccccggttgctagacatgatcagtggggagttgctagacatgatcagtggggagttgctagacatgatcagtggggagttgctagacatgatcagtggggag5 present in the following sequence of IDEgccttg is the following sequence of the IDEQtactcttgatcagtgggg5 34 is the sequence of the invention in the following sequence of IDEgccttgatgatcagtggg5 34 (14) in the following sequence of the IDGccttgatgatcagtggg5 14 (14) in the following sequence of the IDGccttgatgatcagtggg5 34 (14) in the ID 14) 14 (14) of the invention SEQ)

MNLVCPVPLDRYPQVLLAHGGGGKLSQQLLKQIFLPAFGASETGSHDAAVFTMNLVCPVPLDRYPQVLLAHGGGGKLSQQLLKQIFLPAFGASETGSHDAAVFT ANQSSLAFTTDSYVINPLFFPGGDIGSLAVHGTVNDLAMAGATPRYISVGFILEANQSSLAFTTDSYVINPLFFPGGDIGSLAVHGTVNDLAMAGATPRYISVGFILE EGLPMETLWRVAQSLGQAAQNCGVEILTGDTKVVDRGKGDGIFINTSGIGSLDEGLPMETLWRVAQSLGQAAQNCGVEILTGDTKVVDRGKGDGIFINTSGIGSLD HQQTIHPNQVQVGDRLILSGDLGRHGMAIMAVRQGLEFETTIESDSAPVHREVHQQTIHPNQVQVGDRLILSGDLGRHGMAIMAVRQGLEFETTIESDSAPVHREV QALLSAGIPIHCLRDLTRGGLASAVNEIAQTSGVTMALRETLIPVEAEVQAACELQALLSAGIPIHCLRDLTRGGLASAVNEIAQTSGVTMALRETLIPVEAEVQAACEL LGFDPLYVANEGRFLAIVPPEAEQKTVEILQTFHPQATAIGTVTGKSAQTLGLVLGFDPLYVANEGRFLAIVPPEAEQKTVEILQTFHPQATAIGTVTGKSAQTLGLV

SLESSIGAPRLLDMISGEQLPRIC HypF est une protéine d’expression/formation de la [NiFe]- hydrogènase HoxEFUYH chez Synéchocystis sp. PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA10154.1. Le point isoélectrique théorique de HypF est de 8,19 pour une masse moléculaire théorique de 85358,25 Daltons. La séquence en nucléotides (2304bp) de HypF est la suivante etestnommée SEQ ID NO:15 dans le cadre de la présente invention : atgttaaaaaccgttgccatacaggtccagggaagggtgcaaggagtgggttttegtccctttgtttatacccttg cccaggaaatgggactgaatggttgggtgaataattccactcaaggagctaccgttgtcattaccgccgacga aaaggcgatcgccgactttacggagagattaacgaagacattacctccccctggtttgattgaacaattagccg ttgaacagttaccgctggaaagttttactaactttactatccgccccagtagtgatggccctaaaactgcgagtatt ttacccgatttatccacttgttccgcctgcttaacagaactatttgaccctagcgatcgccgttatctttacccctttatt aactgtacccattgcggtccccgctacaccattattgaagccctaccttacgaccgttgtcgtaccaccatggct aggtttcgccaatgtaccgactgtgaaagggaatataagcaaccaggcgatagacgcttccatgcccaacct aatgcctgtcctcgetgtggcccccaactggctttttggaaccgacaaggccaagtaattgcagaagcaaatg aagctttaaactitgctgtagataatttaaaagtcggcaatattatcgctattaaaggcttaggtggcttccatttgtg ttgtgatgccactgattttgaagctgtggaaaaattaagattaaggaaacatcgaccggataaacctttggcggt aatgtatggtaatcttggtcaaattgtggagcattaccaacctaataatctagaagttgaattgttacaaagtgcc gccgcccctattgtgttattaaacaaaaaaaaacaattaatittggtggaaaatattgccccaggcaacccccg agtcggcgtaatgttagcctatactcctttgcatcacttattactaaaaaaattaaagaaacccatggtagctacc agtggtaacttagctggggagcaaatttgcattgataatattgacgctttaacccggttacaaaatattgctgacg gttttctcgttcatgatcgcccgattgtttgtccagtggatgattccgttgtccaaatagtagctgggaagccattattt ttgcgtcgagcceggggttacgctcctcaacccattactttaccaaagcctactcaaaaaaaactattggcgat gggaggtcattataaaaatacagtggcgatcgccaaacaaaatcaagcttacgtcagccaacatttgggcga tttgaattctgctcccacctaccaaaattttgaagaagccattgcccatttaagccagctatacgatttctctcccca ggaaattgttgcagatttacaccctgattatticagtcatcaatatgctgaaaaccaagctttgcctgtcacttttgtg cagcatcactatgctcatattttagcggttatggcggaacatggagttatggaggagtccgtgttaggtattgettg ggatggcactggctacggcatggacggtactatttgggggggagaatitttaaaaatcacccaaggtacttggc agagaattgctcatctacaaccatitcatitattaggtaatcaacaagccattaaatatccccatcggattgctttg gcgttgttatggcccactittggtgatgatitttctgctgattctttaggaaattggttgaatticaataatgggtitaaaa acaagataaacagcaggttaaatcaggatctaaacaacaaaaatttacgtcaactttggcaacgagggcaa gcaccgctcacttcgagtatgggaagattatttgacggtattgcgacactgataggattgattaacgaagtaactt ttgaaggtcaggcggccatagctctggaagctcagattatgccaaatttaactgaggagtattatcctttgactct aaacaacaaggaaaaaaaattagctgttgattggcgccccitaattaaagctataaccacagaagatagaa gcaaaactaacctaatagccactaaattccacaacagtitagtaaatttaattatcactattgcccaacagcagg gaatcgaaaaagttgctctggggggaggttgctttcaaaattgttatttgetigccagtaccattactgccctcaaa aaagctggtititctcctttgtggcccagagaactaccgcccaacgacggtgccatttgcatgggtcaactgttag ctaaaattcaggctcggcaatatatctgttaa La séquence en acides aminés (767 aa) de HypF est la suivante et est nommée SEQ ID NO:16 dans le cadre de la présente invention : miktvaiqvqgrvagvafrpfvytlagemgIngwvnnstqgatvvitadekaiadfterltktlpppglieglaveq IplesfinftirpssdgpktasilpdIstcsacltelfdpsdrrylypfincthegprytiiealpydrcrttmarfrgctde ereykgpgdrrfhagpnacprcgpdlafwnrggqviaeanealnfavdnlkvgniiaikglggfnlccdatdfe aveklrirkhrpdkplavmygniggivehyqpnnlevellgsaaapivlinkkkd/lilveniapgnprvgvmlayt plhhlllkkikkpmvatsgnlagegicidnidaltriqniadgflvhdrpivcpvddsvvgivagkplflrrargyapq pitlpkptgkkllamgghykntvaiakgnqayvsghlgdinsaptygnfeeaiahlsqlydfspgqeivadlhpdy fshqyaengalpvtfvghhyahilavmaehgvmeesvigiawdgtgygmdgtiwggeflkitggtwqriahl qpfhllgnqgaikyphrialallwptfgddfsadsIgnwinfnngfknkinsriIngdinnknirglwqragapitss mgrlfdgiatliglinevtfegqaaialeagimpniteeyypltinnkekklavdwrplikaittedrsktnliatkfhns Ivnliitaqqqgiekvalgggefgneyllastitalkkagfsplwprelppndgaiemggllakiqarqyic HoxW est une protéine hypothétique chez Synéchocystis sp.SLESSIGAPRLLDMISGEQLPRIC HypF is a [NiFe] - HoxEFUYH hydrogenase expression / formation protein in Synechocystis sp. PCC6803. The protein's accession number in Genbank is BAA10154.1. The theoretical isoelectric point of HypF is 8.19 for a theoretical molecular mass of 85358.25 Daltons. The nucleotide sequence (2304bp) of HypF is as follows etestnommée SEQ ID NO: 15 in the context of the present invention: atgttaaaaaccgttgccatacaggtccagggaagggtgcaaggagtgggttttegtccctttgtttatacccttg cccaggaaatgggactgaatggttgggtgaataattccactcaaggagctaccgttgtcattaccgccgacga aaaggcgatcgccgactttacggagagattaacgaagacattacctccccctggtttgattgaacaattagccg ttgaacagttaccgctggaaagttttactaactttactatccgccccagtagtgatggccctaaaactgcgagtatt ttacccgatttatccacttgttccgcctgcttaacagaactatttgaccctagcgatcgccgttatctttacccctttatt aactgtacccattgcggtccccgctacaccattattgaagccctaccttacgaccgttgtcgtaccaccatggct aggtttcgccaatgtaccgactgtgaaagggaatataagcaaccaggcgatagacgcttccatgcccaacct aatgcctgtcctcgetgtggcccccaactggctttttggaaccgacaaggccaagtaattgcagaagcaaatg aagctttaaactitgctgtagataatttaaaagtcggcaatattatcgctattaaaggcttaggtggcttccatttgtg ttgtgatgccactgattttgaagctgtggaaaaattaagattaaggaaacatcgaccggataaacctttggcggt aatgtatggtaatcttggtcaaattgtggagcattaccaacctaataatctagaagttgaattgttacaaagtgcc gccgcccctattgtgttattaaacaaaaaaaa acaattaatittggtggaaaatattgccccaggcaacccccg agtcggcgtaatgttagcctatactcctttgcatcacttattactaaaaaaattaaagaaacccatggtagctacc agtggtaacttagctggggagcaaatttgcattgataatattgacgctttaacccggttacaaaatattgctgacg gttttctcgttcatgatcgcccgattgtttgtccagtggatgattccgttgtccaaatagtagctgggaagccattattt ttgcgtcgagcceggggttacgctcctcaacccattactttaccaaagcctactcaaaaaaaactattggcgat gggaggtcattataaaaatacagtggcgatcgccaaacaaaatcaagcttacgtcagccaacatttgggcga tttgaattctgctcccacctaccaaaattttgaagaagccattgcccatttaagccagctatacgatttctctcccca ggaaattgttgcagatttacaccctgattatticagtcatcaatatgctgaaaaccaagctttgcctgtcacttttgtg cagcatcactatgctcatattttagcggttatggcggaacatggagttatggaggagtccgtgttaggtattgettg ggatggcactggctacggcatggacggtactatttgggggggagaatitttaaaaatcacccaaggtacttggc agagaattgctcatctacaaccatitcatitattaggtaatcaacaagccattaaatatccccatcggattgctttg gcgttgttatggcccactittggtgatgatitttctgctgattctttaggaaattggttgaatticaataatgggtitaaaa acaagataaacagcaggttaaatcaggatctaaacaacaaaaatttacgtcaactttggcaacgagggcaa gcaccgctcacttcgagtatgggaagatt atttgacggtattgcgacactgataggattgattaacgaagtaactt ttgaaggtcaggcggccatagctctggaagctcagattatgccaaatttaactgaggagtattatcctttgactct aaacaacaaggaaaaaaaattagctgttgattggcgccccitaattaaagctataaccacagaagatagaa gcaaaactaacctaatagccactaaattccacaacagtitagtaaatttaattatcactattgcccaacagcagg gaatcgaaaaagttgctctggggggaggttgctttcaaaattgttatttgetigccagtaccattactgccctcaaa aaagctggtititctcctttgtggcccagagaactaccgcccaacgacggtgccatttgcatgggtcaactgttag ctaaaattcaggctcggcaatatatctgttaa The amino acid sequence (767 aa) of HypF is as follows and is called SEQ ID NO: 16 in the context of the present invention: miktvaiqvqgrvagvafrpfvytlagemgIngwvnnstqgatvvitadekaiadfterltktlpppglieglaveq IplesfinftirpssdgpktasilpdIstcsacltelfdpsdrrylypfincthegprytiiealpydrcrttmarfrgctde ereykgpgdrrfhagpnacprcgpdlafwnrggqviaeanealnfavdnlkvgniiaikglggfnlccdatdfe aveklrirkhrpdkplavmygniggivehyqpnnlevellgsaaapivlinkkkd / lilveniapgnprvgvmlayt plhhlllkkikkpmvatsgnlagegicidnidaltriqniadgflvhdrpivcpvddsvvgivagkplflrrargyapq pitlpkptgkklla mgghykntvaiakgnqayvsghlgdinsaptygnfeeaiahlsqlydfspgqeivadlhpdy fshqyaengalpvtfvghhyahilavmaehgvmeesvigiawdgtgygmdgtiwggeflkitggtwqriahl qpfhllgnqgaikyphrialallwptfgddfsadsIgnwinfnngfknkinsriIngdinnknirglwqragapitss mgrlfdgiatliglinevtfegqaaialeagimpniteeyypltinnkekklavdwrplikaittedrsktnliatkfhns Ivnliitaqqqgiekvalgggefgneyllastitalkkagfsplwprelppndgaiemggllakiqarqyic HoxW is a hypothetical protein in Synechocystis sp.

PCC6803. Le numéro d’accession de la protéine dans Genbank est BAA17680.1. Le point isoélectrique théorique de HoxW est de 4,93 pour une masse moléculaire théorique de 17129,53 Daltons. La séquence en nucléotides (474bp) de HoxW est la suivante et est nommée SEQ ID NO:17 dans le cadre de la présente invention : atgccaggccaatccaccaagtccactttaatcatcggttacggcaataccctgcggggggacgacggcatg gggcgttacctagcggaagaaattgctcagcaaaactggccccattgtggagttatttccacccatcaactcac cccagaattggccgaggcgatcgccgctgtggaccgggtaatittcaitgatgcccaactgcaggaatcagca aacgaaccatcggtggaagttgtggccttaaaaaccctggaacccaacgaactgtcaggggatttggggca ccggggtaatcccagggaactcttgaccctggctaaaattctctacggcgttgaggtaaaggcttggtgggtgtt gattccggccttcacctttgattatggagagaaattgtctcccctgaccgcccgggcccaagccgaagccttag cccagatccgccccttggtattgggggagagataa La séquence en acides aminés (157 aa) de HoxW est la suivante et est nommée SEQ ID NO:18 dans le cadre de la présente invention :PCC6803. The accession number of the protein in Genbank is BAA17680.1. HoxW's theoretical isoelectric point is 4.93 for a theoretical molecular mass of 17129.53 Daltons. The nucleotide sequence (474bp) of HoxW is as follows and is called SEQ ID NO: 17 in the context of the present invention: atgccaggccaatccaccaagtccactttaatcatcggttacggcaataccctgcggggggacgacggcatg gggcgttacctagcggaagaaattgctcagcaaaactggccccattgtggagttatttccacccatcaactcac cccagaattggccgaggcgatcgccgctgtggaccgggtaatittcaitgatgcccaactgcaggaatcagca aacgaaccatcggtggaagttgtggccttaaaaaccctggaacccaacgaactgtcaggggatttggggca ccggggtaatcccagggaactcttgaccctggctaaaattctctacggcgttgaggtaaaggcttggtgggtgtt gattccggccttcacctttgattatggagagaaattgtctcccctgaccgcccgggcccaagccgaagccttag cccagatccgccccttggtattgggggagagataa the amino acid sequence (157 aa) of HoxW is as follows and is named SEQ ID NO: 18 in the context of the present invention:

MPGQSTKSTLIIGYGNTLRGDDGVGRYLAEEIAQQNWPHCGVISTHQLTPELAMPGQSTKSTLIIGYGNTLRGDDGVGRYLAEEIAQQNWPHCGVISTHQLTPELA EAIAAVDRVIFIDAQLQESANEPSVEVVALKTLEPNELSGDLGHRGNPRELLTLEAIAAVDRVIFIDAQLQESANEPSVEVVALKTLEPNELSGDLGHRGNPRELLTL

AKILYGVEVKAWWVLIPAFTFDYGEKLSPLTARAQAEALAQIRPLVLGER Optionnellement, selon un mode de réalisation suivant l'invention, l'ensemble des facteurs de maturations HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW sont assemblés sous forme d’une séquence nucléotidique concaténaire (6515bp). Cette séquence nucléotidique comporte le site de restriction Ncol (CCATGG) en début de séquence et le site de restriction Avril (CCTAGG) en fin de séquence pour réaliser le clonage dans le plasmide pACYCDuet-1. Cette séquence nucléotidique concaténaire est la suivante et est nommée SEQ ID NO:19 dans le cadre de la présente invention : ccatggcccacgaagttagcctgatggaacagacgctggccattgccattgcgcaggcggaagaccacgg ggcgagccaaattcaccgtttaacgctgcgcgttgggcagcagtcgggtgttgttgcagatgcattacgctttgc atttgaagttgttcgccagaacacaatggctgcagaagcacgtctggaaatcgaggaaattccggttacctgtc gttgtcagcattgtcatgaaaattttcagccggaggattggatatatagatgtccccattgtgaccagattagtcaa accgttatggacggcaaacagctggagttagcaagcctggaactgagctaagcatggaaaggaggtcgttat tatgtgccagaactgtgggtgtagcgcggttgggaccgttgcgcatagccaccatcaccacggggatggcaa ctttgcgcatagccatgacgaccacgaccagcaggagcaccaccaccaccacggtaactattcaaaatcac catcacagcagaccgtaaccatagaaccagacagacaaagcatagcaattggccaaggaattctgagcaa aaacgatcgtctggcagaacgcaaccgcggctacttccaggccaaaggtctgttagtaatgaatttcctgagc agcccgggagcaggcaaaaccgcactgatcgaaaaaatggttggtgatcgtcagaaagatcatccgaccg cagttattgttggtgatctggcaaccgataatgatgcacagcgtctgcgtagcgcaggtgcaattgcaattcagg ttaccaccggtaatatttgtcatctggaagcagaaatggttgcaaaagcagcacagaaactggatctggataat attgatcagctgattattgaaaatgttggtaatctggtttgtccgaccacctatgatctgggtgaagatctgcgtgtt gttctgtttagcgttaccgaaggtgaagataaaccgctgaaatatccggcaacctttaaaagcgcacaggttatt ctggttaccaaacaggatattgcagcagcagttgattitgatgcagaactggcatggcagaatctgcgtcaggtt gcaccgcaggcacagatttttgcagttagcgcacgtaccggtaaaggtctgcagagctggtatgaatatctgg atcagtggcagctgcagcattatagcccgctggttgatccggcactggcataagagttgaaaggaggtttcctc catgtgcctggcgttaccggggcaggttgtttcgttaatgccgaactcggatccgctgttattaaccgggaaagtt agctttggtggtattattaaaaccattagcctggcgtatgttccggaagttaaagttggcgattatgttattgttcatgt tggttitgctatcagtattgttgatgaagaagcagcacaggagacactgattgatctggccgagatgggcgttta attcctaaaaggaggttttagccatgaagtacgttgacgaataccgcgacgcgcaggcagttgcccactaccg ccaggccattgcccgtgaaattaccaaaccgtggacgctgatggaaatttgtgggggccagacccatagcat cgttaaatatggtctggatgcattattaccgaaaaacttaaccttaatccacggtccgggttgtccggttigtgttac gccgatggaactgattgatcaggcattatggctggcaaaacagccggagattatttittgtagctttggtgatatg ctgcgcgtgccgggtagtggtgcagatctgctgagcattaaagcacaggggggagacgttcgtatagtttattct ccgttagattgtctggcgattgegcgtgaaaatccgaatcgtgaagttgttititttggtgtgggttitgaaactaccg ccccggcaaccgcaatgacactgcatcaggcacgggcccagggtattagcaattttagcttattatgtgcaca cgtgttagttccgccggcgatggaagctctgctgggtaacccgaatagcctggttcaagggtttttagcagcag gtcatgtttgtacggttaccggtgagcgggcgtatcagcatattgcagagaaatatcaggttccgatagttattac cggttitgaaccggttgatattatgcagggtatttttgcatgtgttegtcagctggagagcgggcagtttacatgtaa taatcagtaccggcggtcggttcagccgcagggtaacgcacatgcccagaaaattattgaccaggttitigaac cggtggatcgtcattggcgtggattaggtcttattceggcctcaggtttaggtttacgtccggcatttgcaccgtgg gacgcagcagttaaattcgcaaatctgttacagacaatggctccgacaatgggtgaaaccgtttgtatttctggce gaaattttacagggtcagcgcaaacctagtgattgtcctgcatttiggtaccatctgcaccccggaacaaccgct gggcgcccctatggttagcagtgaaggcgcttgtgccgcctattatcgttatcgtcagcaattaccggaaccggt tggtgccgcacgtgtttaattttgcaaaggaggtcctgccaatgaacctggtgtgtceggtgccgctggacegct acccgcaggttttactggcacacggggggggggggaagctgagtcagcagctgttaaaacagattittetgcc ggcgittggtgcatcagaaaccggtagccatgatgcagcagtttttaccgcaaatcagagcagcttagcattta caacagattcctatgttatcaatccgctgtttittcctggtggtgatattggtagtcttgcagttcatggaaccgttaat gatttagcaatggcaggtgcaacaccgcgttatattagcgttgggtttattctggaggagggtttaccgatggag acactttggcgtgttgcacaaagcctgggtcaggcagcacagaattgtggagtigaaatattaacaggtgatac caaagttgttgatcgtgggaagggagatggtattittattaatacatcgggtatcggtagtttagatcaccagcaa accattcatccgaatcaggttcaggttggtgatcgtctgattctgagtggggatttaggacggcatggtatggcaa ttatggcagttcgtcagggcctggaatttgaaacaaccattgaaagcgatagcgcaccggttcatcgtgaggtt caggctctgctgagcgcagggattccgattcactgtctgegtgacttaacacgtggtggtctggcaagcgccgt gaacgaaattgcacaaacctcaggtgttacaatggctctgegtgaaaccttaattccggttgaggcggaagttc aagccgcctgtgaactgctgggttitgatcctttatatgttgcgaacgaaggccgtttcetggccattgttcegccg gaagccgaacagaaaaccgttgaaattctgcagaccttticacccgcaggcgaccgcaattggtaccgttacc ggcaagagtgcacagaccttaggtctggttagcctggagagtagcataggtgccccacgtctgttagatatgat tagcggagaacaactgccacgtatttgttaagactccaaaggaggctagattaatgctgaaaaccgttgccatt caggttcaggggcgcgttcagggggttggtittcggccgtttgtttacaccttagcccaggaaatgggtctgaatg gctgggttaataactctacgcagggtgcaaccgttgttattaccgcagatgagaaagcaattgcagattitaccg aacgtctgaccaaaacactgccgccaccgggactgatcgaacaactggcagtggaacagctgccgctgga aagctitaccaactttaccattagaccgagtagcgatggtccgaaaaccgcaagcatcctgccagatctgagc acatgtagcgcctgtctgaccgaattatttgatcccagtgatcgtcgttatctgtacccttttattaattgtacccactg tggtcctcgctataccattattgaagcactgccttatgaccgttgtcgtaccacaatggctcgttitegtcagtgtac ggattgtgaacgtgaatataagcagccgggggaccgcegttttcatgcacagccaaacgcgtgtccgcgttgt ggtccgcagctggcattctggaaccgtcagggtcaagttattgcagaagccaatgaagcactgaatitcgcagAKILYGVEVKAWWVLIPAFTFDYGEKLSPLTARAQAEALAQIRPLVLGER Optionally, according to one embodiment according to the invention, all the maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW are assembled in the form of a concatenary nucleotide sequence (6515bp). This nucleotide sequence comprises the Ncol restriction site (CCATGG) at the start of the sequence and the Avril restriction site (CCTAGG) at the end of the sequence to carry out the cloning in the plasmid pACYCDuet-1. This nucleotide sequence concaténaire is as follows and is called SEQ ID NO: 19 in the context of the present invention: ccatggcccacgaagttagcctgatggaacagacgctggccattgccattgcgcaggcggaagaccacgg ggcgagccaaattcaccgtttaacgctgcgcgttgggcagcagtcgggtgttgttgcagatgcattacgctttgc atttgaagttgttcgccagaacacaatggctgcagaagcacgtctggaaatcgaggaaattccggttacctgtc gttgtcagcattgtcatgaaaattttcagccggaggattggatatatagatgtccccattgtgaccagattagtcaa accgttatggacggcaaacagctggagttagcaagcctggaactgagctaagcatggaaaggaggtcgttat tatgtgccagaactgtgggtgtagcgcggttgggaccgttgcgcatagccaccatcaccacggggatggcaa ctttgcgcatagccatgacgaccacgaccagcaggagcaccaccaccaccacggtaactattcaaaatcac catcacagcagaccgtaaccatagaaccagacagacaaagcatagcaattggccaaggaattctgagcaa aaacgatcgtctggcagaacgcaaccgcggctacttccaggccaaaggtctgttagtaatgaatttcctgagc agcccgggagcaggcaaaaccgcactgatcgaaaaaatggttggtgatcgtcagaaagatcatccgaccg cagttattgttggtgatctggcaaccgataatgatgcacagcgtctgcgtagcgcaggtgcaattgcaattcagg ttaccaccggtaatatttgtcatctggaagcagaaatggttgcaaaagcagcacagaaactgga tctggataat attgatcagctgattattgaaaatgttggtaatctggtttgtccgaccacctatgatctgggtgaagatctgcgtgtt gttctgtttagcgttaccgaaggtgaagataaaccgctgaaatatccggcaacctttaaaagcgcacaggttatt ctggttaccaaacaggatattgcagcagcagttgattitgatgcagaactggcatggcagaatctgcgtcaggtt gcaccgcaggcacagatttttgcagttagcgcacgtaccggtaaaggtctgcagagctggtatgaatatctgg atcagtggcagctgcagcattatagcccgctggttgatccggcactggcataagagttgaaaggaggtttcctc catgtgcctggcgttaccggggcaggttgtttcgttaatgccgaactcggatccgctgttattaaccgggaaagtt agctttggtggtattattaaaaccattagcctggcgtatgttccggaagttaaagttggcgattatgttattgttcatgt tggttitgctatcagtattgttgatgaagaagcagcacaggagacactgattgatctggccgagatgggcgttta attcctaaaaggaggttttagccatgaagtacgttgacgaataccgcgacgcgcaggcagttgcccactaccg ccaggccattgcccgtgaaattaccaaaccgtggacgctgatggaaatttgtgggggccagacccatagcat cgttaaatatggtctggatgcattattaccgaaaaacttaaccttaatccacggtccgggttgtccggttigtgttac gccgatggaactgattgatcaggcattatggctggcaaaacagccggagattatttittgtagctttggtgatatg ctgcgcgtgccgggtagtggtgcagatctgctgagcattaaagcacaggggggagacgttcgtatagtttat TCT ccgttagattgtctggcgattgegcgtgaaaatccgaatcgtgaagttgttititttggtgtgggttitgaaactaccg ccccggcaaccgcaatgacactgcatcaggcacgggcccagggtattagcaattttagcttattatgtgcaca cgtgttagttccgccggcgatggaagctctgctgggtaacccgaatagcctggttcaagggtttttagcagcag gtcatgtttgtacggttaccggtgagcgggcgtatcagcatattgcagagaaatatcaggttccgatagttattac cggttitgaaccggttgatattatgcagggtatttttgcatgtgttegtcagctggagagcgggcagtttacatgtaa taatcagtaccggcggtcggttcagccgcagggtaacgcacatgcccagaaaattattgaccaggttitigaac cggtggatcgtcattggcgtggattaggtcttattceggcctcaggtttaggtttacgtccggcatttgcaccgtgg gacgcagcagttaaattcgcaaatctgttacagacaatggctccgacaatgggtgaaaccgtttgtatttctggce gaaattttacagggtcagcgcaaacctagtgattgtcctgcatttiggtaccatctgcaccccggaacaaccgct gggcgcccctatggttagcagtgaaggcgcttgtgccgcctattatcgttatcgtcagcaattaccggaaccggt tggtgccgcacgtgtttaattttgcaaaggaggtcctgccaatgaacctggtgtgtceggtgccgctggacegct acccgcaggttttactggcacacggggggggggggaagctgagtcagcagctgttaaaacagattittetgcc ggcgittggtgcatcagaaaccggtagccatgatgcagcagtttttaccgcaaatcagagcagcttagcattta caac agattcctatgttatcaatccgctgtttittcctggtggtgatattggtagtcttgcagttcatggaaccgttaat gatttagcaatggcaggtgcaacaccgcgttatattagcgttgggtttattctggaggagggtttaccgatggag acactttggcgtgttgcacaaagcctgggtcaggcagcacagaattgtggagtigaaatattaacaggtgatac caaagttgttgatcgtgggaagggagatggtattittattaatacatcgggtatcggtagtttagatcaccagcaa accattcatccgaatcaggttcaggttggtgatcgtctgattctgagtggggatttaggacggcatggtatggcaa ttatggcagttcgtcagggcctggaatttgaaacaaccattgaaagcgatagcgcaccggttcatcgtgaggtt caggctctgctgagcgcagggattccgattcactgtctgegtgacttaacacgtggtggtctggcaagcgccgt gaacgaaattgcacaaacctcaggtgttacaatggctctgegtgaaaccttaattccggttgaggcggaagttc aagccgcctgtgaactgctgggttitgatcctttatatgttgcgaacgaaggccgtttcetggccattgttcegccg gaagccgaacagaaaaccgttgaaattctgcagaccttticacccgcaggcgaccgcaattggtaccgttacc ggcaagagtgcacagaccttaggtctggttagcctggagagtagcataggtgccccacgtctgttagatatgat tagcggagaacaactgccacgtatttgttaagactccaaaggaggctagattaatgctgaaaaccgttgccatt caggttcaggggcgcgttcagggggttggtittcggccgtttgtttacaccttagcccaggaaatgggtctgaatg gctgggttaataac tctacgcagggtgcaaccgttgttattaccgcagatgagaaagcaattgcagattitaccg aacgtctgaccaaaacactgccgccaccgggactgatcgaacaactggcagtggaacagctgccgctgga aagctitaccaactttaccattagaccgagtagcgatggtccgaaaaccgcaagcatcctgccagatctgagc acatgtagcgcctgtctgaccgaattatttgatcccagtgatcgtcgttatctgtacccttttattaattgtacccactg tggtcctcgctataccattattgaagcactgccttatgaccgttgtcgtaccacaatggctcgttitegtcagtgtac ggattgtgaacgtgaatataagcagccgggggaccgcegttttcatgcacagccaaacgcgtgtccgcgttgt ggtccgcagctggcattctggaaccgtcagggtcaagttattgcagaagccaatgaagcactgaatitcgcag

10 tagataatttaaaggtcggtaatattatcgcaatcaaaggtctgggtggttttcatttatgttgtgatgcaaccgatttt gaagccgttgaaaaactgcgtttacgtaaacatcgcccggataagccgctggccgttatgtacggtaatctgg gtcagattgttgagcattatcagccgaataatttagaagttgagctgctgcagagcgcagcagcacctattgttct tctgaataaaaagaaacagctgattctggttgaaaatattgcaccgggcaatccgcgtgtgggtgttatgctgge atataccccgttacatcacctgttacttaaaaagttaaagaagccgatggttgcaacctccggtaacttagcagg cgaacagatttgtattgacaatattgacgcactgacccgtttacaaaatattgccgacggctttctggttcacgatc gtccgattgtttgtccggttgacgatagtgttgttcagattgtggcaggtaaaccgttatttttaagaagagcccgcg gttatgcaccgcagccgattacccttcctaaacccacccagaaaaagttattagcaatgggaggccattataa aaataccgttgcaattgcaaagcagaatcaggcatatgtaagccagcatttaggtgatttaaacagcgcacca acctaccaaaatttcgaagaggcgatagcccatttatcacagctgtatgactttagtccccaggaaattgtcgca gatctgcatccggattactttagccatcagtacgcagaaaaccaagccctgccggtgacgtttgtacagcatca ttatgcacatattctggcagttatggcagaacatggtgttatggaagaaagcgtittaggcattgcatgggatggc accggttatggtatggatggtaccatttggggtggtgaatttctgaaaattacgcaggggacctggcaaagaatt 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cagttgaagttgttgccctgaaaaccttagaacccaatgaattaagtggagatctgggtcatcgtggtaatccgc gtgagctgctgaccttagccaaaatattatatggtgttgaagtcaaagcgtggtgggttctgattccggcctttacc tttgattatggtgagaaattatcgcccttaacagcacgtgctcaggccgaagcactggcacagattcgtccgctg gttctgggggaacgttaacctagg La figure 3 représente la carte du plasmide pACYCDuet-1 utilisé pour construire le vecteur d’expression d’au moins un des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW par insertion de SEQ ID NO:5 et/ou SEQ ID NO:7 et/ou SEQ ID NO:9 et/ou SEQ ID NO:11 et/ou SEQ ID NO:13 et/ou SEQ ID NO:15 et/ou SEQ ID NO:17 et/ou SEQ ID NO:19 dans pACYCDuet-10 tagataatttaaaggtcggtaatattatcgcaatcaaaggtctgggtggttttcatttatgttgtgatgcaaccgatttt gaagccgttgaaaaactgcgtttacgtaaacatcgcccggataagccgctggccgttatgtacggtaatctgg gtcagattgttgagcattatcagccgaataatttagaagttgagctgctgcagagcgcagcagcacctattgttct tctgaataaaaagaaacagctgattctggttgaaaatattgcaccgggcaatccgcgtgtgggtgttatgctgge 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vector of at least one of Hypa maturation factors, HYPB, HypC, HYPD, HYPE, HypF HoxW and insertion of SEQ ID NO: 5 and / or SEQ ID NO: 7 and / or SEQ ID NO: 9 and / or SEQ ID NO: 11 and / or SEQ ID NO: 13 and / or SEQ ID NO: 15 and / or SEQ ID NO: 17 and / or SEQ ID NO: 19 in pACYCDuet-

1. pACYCDuet-1 est un plasmide de 4008pb, possédant une origine de réplication pour E. coli, un gène de résistance au chloramphénicol, deux sites de clonage multiple (MCS) contenant de nombreux sites de restriction, le promoteur T7 et le terminateur de transcription 77. Il contient également le gene /ac/ codant pour un répresseur de transcription. Cette répression de la transcription peut être levée par ajout d’IPTG.1.pACYCDuet-1 is a 4008bp plasmid, possessing an origin of replication for E. coli, a chloramphenicol resistance gene, two multiple cloning sites (MCS) containing numerous restriction sites, the T7 promoter and the terminator of transcription 77. It also contains the gene / ac / encoding a transcription repressor. This repression of transcription can be removed by adding IPTG.

La figure 4 montre l'analyse de la digestion du vecteur d'expression pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW (séquence concaténaire SEQ ID NO:19) par les enzymes de restrictions Ncol et Hindlll. Deux fragments d'ADN à environ 6000pb et à environ 4000pb sont mis en évidence, comme attendu pour une telle digestion enzymatique du vecteur d'expression pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW. Ceci confirme la présence de la séquence HypABCDEFHoxW dans le vecteur d'expression pACYCDuet-1.FIG. 4 shows the analysis of the digestion of the expression vector pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW (concatenary sequence SEQ ID NO: 19) by the restriction enzymes Ncol and Hindlll. Two DNA fragments at approximately 6000 bp and at approximately 4000 bp are demonstrated, as expected for such an enzymatic digestion of the expression vector pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW. This confirms the presence of the sequence HypABCDEFHoxW in the expression vector pACYCDuet-1.

3. Introduction des vecteurs d’expressions pET26b(+) + HoxH et pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW chez E. coli.3. Introduction of pET26b (+) + HoxH and pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW expression vectors in E. coli.

Les cellules compétentes BL21 (DE3) d’E. coli ont été utilisées pour l'expression recombinante de la sous-unité HoxH de la [NiFe]-hydrogénase HoxEFUYH de Synéchocystis sp. PCC6803. Ces cellules sont utilisées en routine pour la production de protéine recombinante sous le contrôle du promoteur 77.The competent BL21 (DE3) cells of E. coli were used for the recombinant expression of the HoxH subunit of HoxEFUYH [NiFe] -hydrogenase from Synechocystis sp. PCC6803. These cells are used routinely for the production of recombinant protein under the control of promoter 77.

Les deux vecteurs d'expression « pET26b(+) + HoxH» et « PACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW » ont été introduits dans ces cellules par co-transformation selon la méthode traditionnelle du choc thermique bien connue de l'homme de métier. Les transformants présentant la double résistance à la kanamycine (50ug/ml) et au chloramphénicol (25ug/ml) ont été conservés sur milieu gélosé à 4°C.The two expression vectors “pET26b (+) + HoxH” and “PACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW” were introduced into these cells by co-transformation according to the traditional heat shock method well known to those skilled in the art. The transformants exhibiting the double resistance to kanamycin (50 ug / ml) and to chloramphenicol (25 ug / ml) were stored on agar medium at 4 ° C.

4. Vérification de la présence des séquences d’ADN d’interets chez E.4. Verification of the presence of DNA sequences of interest in E.

coli.coli.

Il est possible que certaines colonies possèdent les deux plasmides permettant la résistance aux marqueurs de sélections utilisés sans pour autant posséder les séquences d’ADN d'intérêts, à savoir HoxH et HypABCDEFHoxW.It is possible that some colonies have the two plasmids allowing resistance to the selection markers used without having the DNA sequences of interest, namely HoxH and HypABCDEFHoxW.

Par conséquent, il est important de vérifier la présence de ces séquences d'ADN d'intérêts. Une expérience, bien connue de l'homme de métier et consistant en une extraction de l'ADN plasmidique de la colonie suivie par une digestion enzymatique de cet ADN plasmidique par les enzymes de restrictions utilisés lors de insertion des séquences d’ADN d'intérêts dans les plasmides, a été réalisé. Ainsi, une extraction d’ADN plasmidique, selon un protocole bien connu de l’homme de métier, a été réalisée sur une colonie présentant la double résistance à la kanamycine et au chloramphénicol.Therefore, it is important to verify the presence of these DNA sequences of interest. An experiment, well known to those skilled in the art and consisting of an extraction of the plasmid DNA from the colony followed by an enzymatic digestion of this plasmid DNA by the restriction enzymes used during the insertion of the DNA sequences of interest in plasmids, was carried out. Thus, an extraction of plasmid DNA, according to a protocol well known to those skilled in the art, was carried out on a colony exhibiting double resistance to kanamycin and to chloramphenicol.

La digestion enzymatique a ensuite été réalisée, selon un protocole bien connu de l'homme de métier. La digestion du vecteur d'expression pET26b(+) + HoxH par les enzymes de restriction Ndel et Blpl donne deux fragments d’ADN, respectivement le plasmide pET26b(+) linéarisé à 5300pb et le fragment d’ADN d'intérêt HoxH à 1500pb (voir figure 5). La digestion du vecteur d’expression pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW par les enzymes de restriction Ncol et Hindlll donne deux fragments d'ADN, respectivement le plasmide pACYCDuet-1 linéarisé à 4000pb et le fragment d’ADN d'intérêt HypABCDEFHoxW à 6500pb (voir la figure 6). Ceci confirme la présence dans la colonie bactérienne de la séquence HoxH et HypABCDEFHoxW, respectivement dans les vecteurs d'expression pET26b(+) et PACYCDuet-1.The enzymatic digestion was then carried out, according to a protocol well known to those skilled in the art. Digestion of the expression vector pET26b (+) + HoxH with the restriction enzymes Ndel and Blpl gives two DNA fragments, respectively the plasmid pET26b (+) linearized at 5300 bp and the DNA fragment of interest HoxH at 1500 bp (see figure 5). Digestion of the expression vector pACYCDuet-1 + HypABCDEFHoxW by restriction enzymes Ncol and Hindlll gives two DNA fragments, respectively the plasmid pACYCDuet-1 linearized at 4000 bp and the DNA fragment of interest HypABCDEFHoxW at 6500 bp (see figure 6). This confirms the presence in the bacterial colony of the sequence HoxH and HypABCDEFHoxW, respectively in the expression vectors pET26b (+) and PACYCDuet-1.

5. Production recombinante et purification par chromatographie d’affinité de HoxH chez E. coli.5. Recombinant production and purification by affinity chromatography of HoxH in E. coli.

Pour obtenir la forme recombinante de la sous-unité HoxH de la [NiFe]-hydrogénase HoxEFUYH de Synéchocystis sp. PCC6803, une colonie d’E. coli contenant les deux vecteurs d'expressions a été utilisée pour ensemencer 4 erlenmeyers d’un volume de 250ml chacun. Le milieu de culture utilisé est le milieu 2XYT (16g de tryptone, 10g d’extrait de levure, 59 de NaCl parlitre) complété par FeAmCi 100uM, NiSO4 50uM, cystéine 50uM, kanamycine 50ug/ml et chloramphénicol 25ug/ml. A une densité optique (DO 600nm) de 1.2, 0,2mM IPTG sont ajoutés à la culture afin d’induire la production recombinante de la sous-unité HoxH à 18°C et sous agitation (vitesse d’agitation) de 200rpm. La durée de la production est de 20h à 18°C. Les cellules sont ensuite récoltées par centrifugation (15min à 4500rpm) avant d’entamer le processus de purification.To obtain the recombinant form of the HoxH subunit of [NiFe] -hydrogenase HoxEFUYH from Synechocystis sp. PCC6803, a colony of E. coli containing the two expression vectors was used to inoculate 4 Erlenmeyer flasks with a volume of 250ml each. The culture medium used is 2XYT medium (16g of tryptone, 10g of yeast extract, 59 of NaCl per liter) supplemented with 100uM FeAmCi, 50uM NiSO4, 50uM cysteine, 50ug / ml kanamycin and 25ug / ml chloramphenicol. At an optical density (OD 600nm) of 1.2, 0.2mM IPTG are added to the culture in order to induce the recombinant production of the HoxH subunit at 18 ° C and with stirring (stirring speed) of 200rpm. The production time is 20 hours at 18 ° C. The cells are then harvested by centrifugation (15min at 4500rpm) before starting the purification process.

Une méthode de purification a été mise au point afin de confirmer la production de la forme recombinante de la sous-unité HoxH de la [NiFe]-A purification method has been developed to confirm the production of the recombinant form of the HoxH subunit of [NiFe] -

hydrogénase HoxEFUYH de Synéchocystis sp.HoxEFUYH hydrogenase from Synechocystis sp.

PCC6803. Cette méthode (voir figure 7) permet de purifier HoxH jusqu’à une apparente homogénéité en une seule étape de chromatographie d'affinité.PCC6803. This method (see Figure 7) allows HoxH to be purified to apparent homogeneity in a single affinity chromatography step.

La méthode implique une chromatographie d’affinité avec un métal immobilisé (IMAC). L'agent chélatant est l’acide nitrilotriacetique (NTA) qui permet la liaison entre la phase immobile et l’ion métallique.The method involves immobilized metal affinity chromatography (IMAC). The chelating agent is nitrilotriacetic acid (NTA) which binds the immobile phase to the metal ion.

Le métal immobilisé est le nickel (Ni). Cette chromatographie permet une séparation très spécifique de protéines contenant une étiquette poly- histidines.The immobilized metal is nickel (Ni). This chromatography allows a very specific separation of proteins containing a polyhistidine tag.

Après 20 h de production recombinante de HoxH à 18°C, 1 litre de culture d’E. coli est récolté par centrifugation (15min à 4500rpm). Les cellules sont re-suspendues dans 25ml de tampon de lyse (tampon sodium phosphate 20mM pH 7.5 300mM KCI + 2ul benzonase + 50ul MgCla 1M + 1 pastille composée d’un cocktail d’inhibiteurs de protéases sans EDTA) et ensuite lysées par la presse de French.After 20 h of recombinant production of HoxH at 18 ° C, 1 liter of E. coli is harvested by centrifugation (15min at 4500rpm). The cells are re-suspended in 25ml of lysis buffer (20mM sodium phosphate buffer pH 7.5 300mM KCI + 2ul benzonase + 50ul 1M MgCla + 1 pellet composed of a cocktail of protease inhibitors without EDTA) and then lysed by the press. by French.

Le surnageant (25ml) est récupéré par centrifugation (15min à 15000rpm), filtré (0,45um) et appliqué sur la colonne Ni-NTA (1ml) préalablement équilibré dans le tampon de lavage (tampon sodium phosphate 20mM pH 7.5 300mM KCI + 10mM imidazole). La colonne est ensuite lavée avec 35ml de tampon de lavage (tampon sodium phosphate 20mM pH 7.5 300mM KCI + 10mM imidazole) jusqu’à ce que l’absorbance à 280nm (représentative de la concentration en protéine) retombe à zéro.The supernatant (25ml) is recovered by centrifugation (15min at 15000rpm), filtered (0.45um) and applied to the Ni-NTA column (1ml) previously equilibrated in the washing buffer (20mM sodium phosphate buffer pH 7.5 300mM KCI + 10mM imidazole). The column is then washed with 35 ml of washing buffer (20 mM sodium phosphate buffer pH 7.5 300 mM KCl + 10 mM imidazole) until the absorbance at 280 nm (representative of the protein concentration) drops to zero.

L’élution est alors réalisée par l'intermédiaire de 5 paliers avec concentration croissante en imidazole, respectivement 50mM, 100mM, 150mM, 200mM et 250mM) (voir figure 7). L’analyse SDS-PAGE des diverses fractions obtenues lors de la chromatographie montre une bande prédominante proche de 54kDa, ce qui est la taille attendue pour la sous-unité HoxH, dans les fractions éluées à une concentration de 100mM, 150mM, 200mM et 250mM en imidazole (voir figure 8). HoxH montre par ailleurs un excellent degré de pureté puisqu’aucune bande supplémentaire n’est visualisable dans les fractions éluées à des concentrations de 150mM, 200mM et 250mM en imidazole.The elution is then carried out via 5 stages with increasing concentration of imidazole, respectively 50mM, 100mM, 150mM, 200mM and 250mM) (see Figure 7). SDS-PAGE analysis of the various fractions obtained during the chromatography shows a predominant band close to 54kDa, which is the expected size for the HoxH subunit, in the fractions eluted at a concentration of 100mM, 150mM, 200mM and 250mM in imidazole (see Figure 8). HoxH also shows an excellent degree of purity since no additional band is visible in the fractions eluted at concentrations of 150mM, 200mM and 250mM of imidazole.

Ceci nous permet de conclure que HoxH a été purifié jusqu’à une apparente homogénéité en une seule étape de chromatographie d’affinité.This allows us to conclude that HoxH was purified to apparent homogeneity in a single affinity chromatography step.

Afin de confirmer qu'il s'agit bien de la forme recombinante de la sous-unité HoxH comprenant le site actif de la [NiFe]-hydrogénase HoxEFUYH de Synéchocystis sp.In order to confirm that this is indeed the recombinant form of the HoxH subunit comprising the active site of the [NiFe] -hydrogenase HoxEFUYH from Synechocystis sp.

PCC6803, une immuno-détection à l’aide d’un anticorpsPCC6803, an immunodetection using an antibody

Al BE2019/5783 anti-étiquette poly-histidines a été réalisée (voir figure 9). Un marqueur de poids moléculaire contenant une protéine marquée d’une étiquette poly-histidines a été ajouté afin de servir de contrôle positif. La protéine recombinante HoxH est bien détectée dans la charge, c'est-à-dire le surnageant issu de la lyse des cellules d'E. coli et appliqué sur la colonne d'affinité Ni-NTA. La protéine recombinante HoxH est également présente dans la fraction non-absorbée par la colonne Ni- NTA. Cela indique que la capacité de chargement de la colonne Ni-NTA est dépassée et qu’une proportion de la protéine recombinante HoxH n’a pas pu s’y fixer. Aucun signal n'apparait dans la « fraction élution 50mM >». La protéine recombinante HoxH reste accrochée à la colonne Ni-NTA à cette faible concentration en imidazole. Enfin, la présence de la protéine recombinante HoxH est confirmée par immuno-détection dans la fraction 200mM à la taille attendue, c'est-à-dire proche de 54 kDa. Ceci confirme de manière non-ambiguë la purification de la protéine recombinante HoxH en une seule étape de chromatographie d’affinité. Lorsque la protéine recombinante HoxH est mise en évidence par immuno-détection dans une fraction, quelques bandes de faible intensité apparaissent également à des poids moléculaires inférieurs à 54kDa. Il s’agit vraisemblablement de la protéine recombinante HoxH partiellement dégradé à l’extrémité C-terminal. La proportion de protéines recombinantes HoxH dégradées semble minimum car l’analyse SDS-PAGE ne montre pas la présence de ces bandes. Pour rappel, l’immuno-détection est une méthode extrêmement sensible mettant en évidence de très petite quantité de protéine.A1 BE2019 / 5783 anti-poly-histidine tag was performed (see Figure 9). A molecular weight marker containing a protein labeled with a polyhistidine tag was added to serve as a positive control. The recombinant HoxH protein is well detected in the load, that is to say the supernatant obtained from the lysis of the cells of E. coli and applied to the Ni-NTA affinity column. The recombinant HoxH protein is also present in the fraction not absorbed by the Ni-NTA column. This indicates that the loading capacity of the Ni-NTA column has been exceeded and that a proportion of the recombinant HoxH protein has failed to bind to it. No signal appears in the “50 mM elution fraction>”. The recombinant HoxH protein remains attached to the Ni-NTA column at this low concentration of imidazole. Finally, the presence of the recombinant HoxH protein is confirmed by immunodetection in the 200 mM fraction at the expected size, that is to say close to 54 kDa. This unambiguously confirms the purification of the recombinant HoxH protein in a single affinity chromatography step. When the recombinant HoxH protein is demonstrated by immunodetection in a fraction, a few bands of low intensity also appear at molecular weights below 54kDa. Presumably this is the recombinant HoxH protein partially degraded at the C-terminus. The proportion of degraded recombinant HoxH proteins seems minimal because SDS-PAGE analysis does not show the presence of these bands. As a reminder, immunodetection is an extremely sensitive method showing very small amounts of protein.

6. Mise en évidence de l’activité hydrogénase chez la protéine recombinante HoxH La faculté d’exprimer de manière recombinante les [NiFe]- hydrogénases permet une large gamme de possibilité dans l’optique de produire des formes mutantes aux propriétés très différentes de l’enzyme native. La figure 10 montre la structure de HoxEFUYH, la [NiFe]-hydrogénase de Synéchocystis sp. PCC 6803. Le NADPH est le cofacteur de HoxEFUYH in vivo chez Synéchocystis sp. PCC 6803. Le méthyl-viologène (MV) est utilisé comme médiateur redox lors du test standard d’activité in vitro des [NiFe]-hydrogénases.6. Demonstration of the hydrogenase activity in the recombinant protein HoxH The ability to express recombinantly [NiFe] - hydrogenases allows a wide range of possibilities with a view to producing mutant forms with very different properties from the native enzyme. Figure 10 shows the structure of HoxEFUYH, [NiFe] -hydrogenase from Synechocystis sp. PCC 6803. NADPH is the cofactor of HoxEFUYH in vivo in Synechocystis sp. PCC 6803. Methyl viologen (MV) is used as a redox mediator in the standard in vitro test for [NiFe] -hydrogenase activity.

La figure 11 est une représentation schématique (flèche grisée) du transfert d'électrons et des interactions attendues entre HoxEFUYH et le NADPH et/ou le MV.Figure 11 is a schematic representation (gray arrow) of electron transfer and expected interactions between HoxEFUYH and NADPH and / or MV.

Il est généralement acquis de l'homme de métier que le MV peut transmettre directement les électrons à un ou plusieurs centres FeS en évitant le FMN. Cependant, comme illustré à la figure 12, il n’est pas connu à ce jour si la seule sous-unité HoxH, contenant le site actif de la [NiFe]-hydrogénases HoxEFUYH de Synéchocystis sp. PCC 6803, peut accepter les électrons directement du MV et donc produire de l'hydrogène en l’absence de relais redox additionnel. Dans le cadre de la présente invention, pour tester cette possibilité, a été mis en oeuvre le test standard d'activité in vitro des [NiFe]-hydrogénases en présence de la protéine recombinante HoxH et de MV (voir figure 13). Ce test standard d'activité in vitro des [NiFe]-hydrogénases, selon un protocole bien connu de l'homme de métier, inclut l’utilisation d’une fiole de 2ml fermée par un septum, étanche à l'air et dégazé à l’azote. 1ml de mélange réactionnel, composé de 100mM de dithionite de sodium et 10mM de MV dissout dans du tampon phosphate 10mM pH 6.8 et également dégazé à l’azote, est ajouté dans la fiole à l’aide d’une seringue. 200ug de protéines recombinantes HoxH sont également ajoutés au mélange réactionnel. La production d'hydrogène démarre dès le moment où les protéines recombinantes HoxH sont ajoutées (moment indiqué par une flèche sur la figure 13). Le contenu en protéines a été déterminé par la méthode Bradford (Bradford. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72:248-254). La production d'hydrogène est monitorée en continu à l’aide d’un micro-senseur à hydrogène préalablement calibré (Unisense, Aarhus, Danemark).It is generally understood by those skilled in the art that the MV can directly transmit electrons to one or more FeS centers by avoiding the FMN. However, as shown in Figure 12, it is not known to date whether the only HoxH subunit, containing the active site of [NiFe] -hydrogenases HoxEFUYH from Synechocystis sp. PCC 6803, can accept electrons directly from the MV and therefore produce hydrogen in the absence of an additional redox relay. In the context of the present invention, to test this possibility, the standard test for in vitro activity of [NiFe] -hydrogenases in the presence of the recombinant protein HoxH and of MV was implemented (see FIG. 13). This standard test for [NiFe] -hydrogenase activity in vitro, according to a protocol well known to those skilled in the art, includes the use of a 2 ml flask closed with a septum, airtight and degassed at nitrogen. 1ml of the reaction mixture, composed of 100mM sodium dithionite and 10mM MV dissolved in 10mM phosphate buffer pH 6.8 and also degassed with nitrogen, is added to the flask using a syringe. 200ug of recombinant HoxH proteins are also added to the reaction mixture. The production of hydrogen starts from the moment when the recombinant HoxH proteins are added (moment indicated by an arrow in FIG. 13). The protein content was determined by the Bradford method (Bradford. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 72: 248-254). Hydrogen production is continuously monitored using a pre-calibrated hydrogen micro-sensor (Unisense, Aarhus, Denmark).

L'activité de la protéine recombinante HoxH peut donc être calculée puisque la quantité de protéine recombinante HoxH ajoutée (en mg.m!*) est connue tout comme la vitesse de dégagement d'hydrogène (umol H2.min"t) pour cette quantité spécifique de protéine recombinante ajouté. Cette activité spécifique peut, par exemple, être de 0.1 umol Ha.min*.mg”.The activity of the recombinant HoxH protein can therefore be calculated since the quantity of recombinant HoxH protein added (in mg.m! *) Is known as the rate of hydrogen evolution (umol H2.min "t) for this quantity specific recombinant protein added This specific activity may, for example, be 0.1 µmol Ha.min * .mg ”.

De façon inattendue et surprenante, le fait que la seule sous-unité catalytique HoxH contenant le site actif de la [NiFe]-hydrogénase HoxEFUYH deUnexpectedly and surprisingly, the fact that the only HoxH catalytic subunit containing the active site of [NiFe] -hydrogenase HoxEFUYH from

Synéchocystis sp. PCC6803 puisse catalyser la réduction des protons, acceptant les électrons d’un médiateur redox (par exemple, le méthyl-viologène) sans l'intermédiaire de centres FeS additionnel servant de relais redox, a été mis en évidence dans le cadre de la présente invention.Synechocystis sp. PCC6803 can catalyze the reduction of protons, accepting electrons from a redox mediator (eg, methyl viologen) without the intermediary of additional FeS centers serving as redox relays, has been demonstrated in the context of the present invention. .

En absence de l’expression des autres sous-unités du pentamère HoxEFUYH, les problèmes inhérents à l’état de la technique sont solutionnés au moins en partie : la protéine recombinante HoxH est capable à elle seule de catalyser la réduction des protons, acceptant les électrons d’un médiateur redox (par exemple le méthyl-viologène) sans l'intermédiaire de centres FeS additionnel servant de relais redox. Cette caractéristique exceptionnelle démontre le grand avantage de la présente invention, en particulier la production recombinante d’une seule sous-unité possédant le site actif d’une [NiFe]- hydrogénase et étant catalytiquement active.In the absence of the expression of the other subunits of the pentamer HoxEFUYH, the problems inherent in the state of the art are at least partially solved: the recombinant protein HoxH is capable on its own of catalyzing the reduction of protons, accepting the protons. electrons from a redox mediator (eg methyl viologen) without the intermediary of additional FeS centers serving as redox relays. This exceptional feature demonstrates the great advantage of the present invention, in particular the recombinant production of a single subunit possessing the active site of a [NiFe] - hydrogenase and being catalytically active.

La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D’une manière générale, il apparaîtra évident pour l’homme du métier que la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus.The present invention has been described in relation to specific embodiments, which have a purely illustrative value and should not be considered as limiting. In general, it will be obvious to those skilled in the art that the present invention is not limited to the examples illustrated and / or described above.

L’usage des verbes « comprendre », « inclure », « comporter », ou toute autre variante, ainsi que leurs conjugaisons, ne peut en aucune façon exclure la présence d’éléments autres que ceux mentionnés.The use of the verbs "to understand", "to include", "to include", or any other variant, as well as their conjugations, can in no way exclude the presence of elements other than those mentioned.

L’usage de l’article indéfini « un », «une », ou de l’article défini « le », «la» OU « l” », pour introduire un élément n'exclut pas la présence d’une pluralité de ces éléments.The use of the indefinite article "a", "a", or of the definite article "the", "the" OR "l" ", to introduce an element does not exclude the presence of a plurality of these elements.

Claims (15)

RevendicationsClaims 1. Polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.1. A monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of the [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity. 2. Polypeptide monomérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est isolé de son environnement naturel, en particulier isolé d’une protéine naturelle de type [NiFe]-hydrogénase.2. Monomeric polypeptide according to claim 1, characterized in that it is isolated from its natural environment, in particular isolated from a natural protein of the [NiFe] -hydrogenase type. 3. Polypeptide monomérique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il est recombinant ou hétérologue.3. A monomeric polypeptide according to claim 1, characterized in that it is recombinant or heterologous. 4. Polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est purifié.4. Monomeric polypeptide according to any one of the preceding claims, characterized in that it is purified. 5. Polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications précédentes dont la séquence en acides aminés tronquée ou non présente au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.5. A monomeric polypeptide according to any one of the preceding claims, the amino acid sequence of which, whether or not truncated, has at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99 % identity, relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 6. Polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il présente une activité hydrogénase d’au moins 0,05 umol Hz . min” . mg”, de préférence d’au moins 10 umol Hz . min” mg”.6. Monomeric polypeptide according to any one of the preceding claims, characterized in that it exhibits a hydrogenase activity of at least 0.05 µmol Hz. min ”. mg ”, preferably at least 10 umol Hz. min ”mg”. 7. Cellule hôte incluant un polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.7. A host cell including a monomeric polypeptide according to any one of claims 1 to 6. 8. Cellule hôte selon la revendication 7, caractérisée en ce qu’elle inclut en outre au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]- hydrogénase, de préférence au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase choisi dans le groupe constitué des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d’identité, de préférence au moins 20% d’identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d’identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d’identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.8. Host cell according to claim 7, characterized in that it further includes at least one maturation factor of said [NiFe] type protein - hydrogenase, preferably at least one maturation factor of said [NiFe type protein. ] -hydrogenase chosen from the group consisting of maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective amino acid sequences each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12 , SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors. 9. Cellule hôte incluant un polynucléotide codant pour un polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6.9. A host cell including a polynucleotide encoding a monomeric polypeptide according to any one of claims 1 to 6. 10. Cellule hôte selon la revendication 9, caractérisée en ce qu’elle inclut en outre au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]- hydrogénase, de préférence au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase choisi dans le groupe constitué des facteurs de maturation HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d’identité, de préférence au moins 20% d’identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d’identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.10. Host cell according to claim 9, characterized in that it further includes at least one maturation factor of said [NiFe] type protein - hydrogenase, preferably at least one maturation factor of said [NiFe type protein. ] -hydrogenase chosen from the group consisting of maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective amino acid sequences each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, respectively relative to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12 , SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16, SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors. 11.Procédé d’obtention, par exemple dans une cellule hôte, d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : e modification d’un vecteur d'expression, par exemple d'un plasmide,11. A process for obtaining, for example in a host cell, a monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity according to any one of claims 1 to 6, said process comprising the following steps: modifying an expression vector , for example a plasmid, en y incluant un polynucléotide exogène dont au moins une partie code pour un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]- hydrogénase ; et e incubation dudit vecteur d'expression modifié selon des conditions d'incubation permettant d'assurer une expression dudit polynucléotide exogène pour produire un polypeptide monomérique comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase.by including therein an exogenous polynucleotide of which at least a part codes for a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] - hydrogenase type; and e incubating said modified expression vector under incubation conditions allowing expression of said exogenous polynucleotide to produce a monomeric polypeptide comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type , said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity. 12.Procédé d'obtention d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite étape de modification dudit vecteur d’expression consiste en une inclusion dans ledit vecteur d’expression dudit polynucléotide exogène dont au moins une partie code pour ledit polypeptide monomérique dont la séquence en acides aminés tronquée ou non présente au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:2 et/ou par rapport à la séquence en acides aminés de SEQ ID NO:4.12.Process for obtaining a monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity according to claim 11, characterized in that said step of modifying said expression vector consists of an inclusion in said expression vector of said exogenous polynucleotide, at least one of which is part codes for said monomeric polypeptide, the amino acid sequence of which, truncated or not, has at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60 % identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, by relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 2 and / or relative to the amino acid sequence of SEQ ID NO: 4. 13.Procédé d'obtention d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que ladite étape de modification dudit vecteur d'expression comprend en outre l'inclusion dans ledit vecteur d’expression d'au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]-hydrogénase, de préférence d'au moins un facteur de maturation de ladite protéine de type [NiFe]- hydrogénase choisi dans le groupe constitué des facteurs de maturation13.Process for obtaining a monomeric polypeptide exhibiting a hydrogenase activity according to claim 11 or 12, characterized in that said step of modifying said expression vector further comprises the inclusion in said expression vector of at at least one maturation factor of said [NiFe] -hydrogenase type protein, preferably at least one maturation factor of said [NiFe] -hydrogenase type protein chosen from the group consisting of maturation factors HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF et HoxW a) dont les séquences respectives en acides aminés présente chacune au moins 15% d’identité, de préférence au moins 20% d’identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d’identité, respectivement par rapport aux séquences en acides aminés SEQ ID NO:6, SEQ ID NO:8, SEQ ID NO:10, SEQ ID NO:12, SEQ ID NO:14, SEQ ID NO:16, SEQ ID NO:18 ; ou b) codés ensemble par une séquence nucléotidique concaténaire présentant au moins 15% d'identité, de préférence au moins 20% d'identité, plus préférentiellement au moins 40% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 60% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 80% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 90% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 95% d'identité, plus préférentiellement encore au moins 99% d'identité, par rapport à la séquence nucléotidique SEQ ID NO:19, laquelle code pour l’ensemble de ces facteurs de maturation.HypA, HypB, HypC, HypD, HypE, HypF and HoxW a) whose respective amino acid sequences each have at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% of identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 90% identity less 99% identity, respectively with respect to the amino acid sequences SEQ ID NO: 6, SEQ ID NO: 8, SEQ ID NO: 10, SEQ ID NO: 12, SEQ ID NO: 14, SEQ ID NO: 16 , SEQ ID NO: 18; or b) encoded together by a concatenated nucleotide sequence exhibiting at least 15% identity, preferably at least 20% identity, more preferably at least 40% identity, more preferably still at least 60% identity, more preferably still at least 80% identity, more preferably still at least 90% identity, more preferably still at least 95% identity, more preferably still at least 99% identity, relative to the nucleotide sequence SEQ ID NO: 19, which codes for all of these ripening factors. 14.Procédé d'obtention d’un polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase selon l’une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu’il comprend une étape subséquente d'isolation et/ou de purification dudit polypeptide monomérique.14.Process for obtaining a monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity according to any one of claims 11 to 13, characterized in that it comprises a subsequent step of isolation and / or purification of said monomeric polypeptide. 15.Utilisation d’un polypeptide monomérique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 comportant une seule sous-unité comprenant le site actif d’une protéine de type [NiFe]-hydrogénase, ledit polypeptide monomérique présentant une activité hydrogénase et étant présent ou non dans une cellule, pour produire ou consommer de l’hydrogène par incubation dudit polypeptide monomérique selon des conditions d’incubation permettant d'assurer une production ou une consommation d'hydrogène ou pour revêtir une surface, en particulier pour revêtir une surface d’un conducteur électrique, par exemple pour revêtir une surface d’une anode ou d'une cathode.15.Use of a monomeric polypeptide according to any one of claims 1 to 6 comprising a single subunit comprising the active site of a protein of [NiFe] -hydrogenase type, said monomeric polypeptide exhibiting hydrogenase activity and being present. or not in a cell, to produce or consume hydrogen by incubating said monomeric polypeptide according to incubation conditions allowing production or consumption of hydrogen or for coating a surface, in particular for coating a surface with an electrical conductor, for example to coat a surface of an anode or a cathode.
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