Recherchez sur tout Techno-Science.net
       
Techno-Science.net : Suivez l'actualité des sciences et des technologies, découvrez, commentez
Posté par Adrien le Mercredi 25/10/2017 à 00:00
Résistance aux antibiotiques: une nouvelle cible dans la paroi bactérienne
Les antibiotiques telle que la pénicilline, sont utilisés comme traitement anti-infectieux depuis presque un siècle. Cependant, les phénomènes de résistance développés par plusieurs pathogènes soulignent l'importance d'une recherche visant à identifier de nouvelles cibles potentielles. L'équipe d'Andréa Dessen à l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est habituellement une institution de recherche. Par exemple, le Perimeter Institute for Theoretical Physics est un tel institut.) de biologie (La biologie, appelée couramment la « bio », est la science du vivant. Prise au sens large de science du vivant, elle recouvre une partie des...) structurale, en collaboration avec les équipes d'Ivo Gomperts-Boneca à l'Institut Pasteur (L’Institut Pasteur est une fondation française privée à but non lucratif qui se consacre à l'étude de la biologie, des microorganismes, des maladies et des vaccins. Il est ainsi nommé d'après Louis...) et le Brazilian Biosciences National Laboratory, a caractérisé un complexe entre PBP2 et MreC, deux protéines essentielles pour l'élongation de la paroi bactérienne. Ces résultats, publiés le 3 octobre 2017 dans la revue Nature Communications, ouvrent la voie au développement de nouveaux antibiotiques ciblant la région d'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de sujets.) entre les deux protéines.


Figure: La structure cristalline du complexe entre MreC et PBP2 révèle que cette dernière, pour reconnaître sa partenaire, doit ouvrir une de ses régions, permettant ainsi la stabilisation d'une « fermeture éclair » entre les deux protéines.
© Andréa Dessen

Depuis leur introduction sur le marché international dans les années 40, les antibiotiques de type beta-lactamine, comme les pénicillines et céphalosporines, sont le traitement de choix pour des infections qui vont de la pneumonie (Une pneumopathie est une pathologie du tissu pulmonaire. Étymologiquement, il s'agit d'une maladie (-pathie) des poumons (pneumo-) ou pneumopathique au...) jusqu'à la peste (La peste (du latin pestis, maladie contagieuse) est une maladie à multiples facettes qui est mortelle pour l'Homme. Elle est causée par le bacille Yersinia pestis, découvert par Alexandre Yersin de l'Institut Pasteur en 1894, qui...). Les beta-lactamines perturbent la machinerie de formation de la paroi cellulaire en bloquant l'activité des Penicillin-Binding Proteins (PBPs), protéines qui catalysent les dernières étapes de la synthèse d'un de ses composants essentiels. Ce composant, intitulé 'peptidoglycane (Le peptidoglycane (ou muréine, ou mucocomplexe, ou mucopeptide) est un polymère de glycosaminopeptide où la N-acétylglucosamine (NAG) et l'acide N-acétylmuramique (NAM) sont liés par des...)', forme une structure qui ressemble à un « filet de pêcheur » qui entoure toute la bactérie. Ce « filet » est essentiel non seulement pour sa stabilité mais aussi pour le bon déroulement des différentes étapes du cycle cellulaire, comme la division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction...) et l'élongation de la paroi du microorganisme. Ceci explique pourquoi plusieurs PBPs sont indispensables pour la survie bactérienne.

Outre leur fonction enzymatique, les PBPs sont engagées dans des interactions essentielles avec d'autres protéines qui participent à la formation de la paroi. L'une d'entre elles, MreC, est considérée comme une plateforme permettant la stabilisation d'autres protéines qui participent au même processus. Un complexe entre une PBP et MreC représenterait donc le « coeur » de l'elongasome, structure clé pour la survie bactérienne qui pourrait être ciblée pour le développement de nouveaux agents antibactériens. Cependant, ces complexes ont toujours été considérés comme instables et fragiles, et leur étude structurale, très difficile.

Les chercheurs ont caractérisé, pour la première fois, le complexe PBP2:MreC du pathogène humain Helicobacter pylori. Cette structure cristalline, obtenue a une résolution atomique grâce à la collecte de données au synchrotron (Le terme synchrotron désigne un type de grand instrument destiné à l'accélération à haute énergie de...) ESRF à Grenoble, a révélé que pour que les deux protéines interagissent, l'une d'elle (PBP2) doit s'ouvrir, pour permettre la formation d'une structure qui ressemble à une fermeture éclair avec sa partenaire MreC. Cette structure doit rester fermée pour que les deux partenaires puissent rester associés. Toute atteinte à l'ouverture de cette structure, par exemple par l'introduction de mutations, empêche non seulement la reconnaissance entre PBP2 et MreC mais aussi la bonne formation de la paroi lors de l'élongation des cellules filles, générant ainsi des cellules de diamètre aberrant qui éventuellement meurent. La superficie (L'aire ou la superficie est une mesure d'une surface. Par métonymie, on désigne souvent cette mesure par le terme « surface » lui-même...) d'interaction entre les deux protéines pourrait être une cible potentielle pour le développement d'inhibiteurs totalement novateurs.

Commentez et débattez de cette actualité sur notre forum Techno-Science.net. Vous pouvez également partager cette actualité sur Facebook, Twitter et les autres réseaux sociaux.
Icone partage sur Facebook Icone partage sur Twitter Partager sur Messenger Icone partage sur Delicious Icone partage sur Myspace Flux RSS
Source: CNRS-INSB