Exploiter une faille dans l'armure des bactéries, selon une étude de l'Université de Leeds

« Exploiter une faille dans l'armure des bactéries », source communiqué de l’Université de Leeds du 1er mai 2020.

Des scientifiques ont identifié un processus clé dans la façon dont les bactéries se protègent contre des attaques et cela annonce une nouvelle stratégie dans la chasse aux antibiotiques.

Des chercheurs de l'Université de Leeds ont reconstitué la façon dont les bactéries construisent leur paroi extérieure et défensive – c’est-à-dire l’armure de la cellule.

L'équipe de recherche s'est concentrée sur Escherichia coli, une bactérie présente dans l’intestins des animaux et des humains. Mais le processus qu'ils ont découvert est partagé par de nombreuses bactéries pathogènes gram-négatif, dont un certain nombre deviennent résistantes aux antibiotiques.

Les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications.

Le Dr Antonio Calabrese, chercheur universitaire à l'Astbury Center for Structural Molecular Biology, a dirigé la recherche. Il a dit: « Nos découvertes changent notre façon de penser la façon dont ces cellules renouvellent et reconstituent constamment les protéines qui composent la membrane externe. »

« Comprendre ce processus sur comment les bactéries construisent leur paroi cellulaire plus en détail peut identifier des façons d'intervenir et de le perturber. »

« Ce faisant, nous pouvons soit détruire complètement les bactéries, soit réduire la vitesse à laquelle elles se divisent et se multiplient, ce qui rend les infections bactériennes moins graves. »

« Nous sommes au début d'une quête qui pourrait déboucher sur de nouvelles thérapies médicamenteuses qui fonctionnent seules ou avec des antibiotiques existants pour cibler ces bactéries pathogènes. »

La recherche s'est concentrée sur le rôle d'une protéine appelée SurA. Connu sous le nom de protéine chaperon, le travail de SurA consiste à replier d'autres protéines là où elles sont fabriquées, au centre de la cellule, là où elles sont nécessaires, dans ce cas pour renforcer la paroi externe de la bactérie.

Les protéines sont de longues chaînes d'acides aminés qui doivent adopter une forme structurelle définie pour fonctionner efficacement. Sans la protéine chaperon SurA, les protéines essentielles nécessaires à la construction de la paroi cellulaire risquent de perdre leur intégrité structurelle lors de leur voyage vers la membrane externe.

En utilisant des techniques analytiques avancées, les scientifiques ont cartographié comment la protéine chaperon SurA reconnaît les protéines pour les transporter vers la membrane externe bactérienne.

Le Dr Calabrese a dit: « Pour la première fois, nous avons pu voir le mécanisme par lequel la protéine chaperon SurA aide à transporter les protéines vers la membrane externe bactérienne. En effet, elle le fait en entourant les protéines, pour assurer leur passage en toute sécurité. Sans SurA, le pipeline de livraison est rompu et le mur ne peut pas être construit correctement. »

Le professeur Sheena Radford, directrice de l’Astbury Center for Structural Molecular Biology a dit: « Il s'agit d'une découverte passionnante dans notre quête pour trouver des points faibles dans l'armure d'une bactérie que nous pouvons cibler pour arrêter la croissance bactérienne et construire de nouveaux antibiotiques. »

« C’est un début, mais nous savons maintenant comment fonctionne SurA et comment elle se lie ses protéines clients. La prochaine étape consistera à développer des molécules qui interrompent ce processus, qui peuvent être utilisées pour détruire les bactéries pathogènes. »

Le Dr David Brockwell, professeur à l’Astbury Center for Structural Molecular Biology, a dit: « Ce n'est que grâce au travail d'une grande équipe de l'ensemble de l’Astbury Center que nous avons enfin pu comprendre comment SurA transfère les protéines à la membrane bactérienne externe. »

La recherche a été financée par UK Biotechnology and Biological Sciences Research Council et des équipements utilisés on été financés par le BBSRC et le Wellcome Trust.