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SCIENCES

Et si le segment déstructuré était le talon d’Achille des bactéries ?

Ça fait plus de 130 ans que les chercheurs se penchent sur la bactérie E-coli. Adobe Stock

Les bactéries résistantes sont une inquiétude dans le monde médical. Les «linkers déstructurés» sont-ils la solution? Explications.

Encore une publication dans la revue NatureChemical Biology, pour l’équipe du Pr Jean-François Collet, chercheur à l’Institut de Duve, de l’UCLouvain.

Le professeur et son équipe, avancent dans la connaissance des bactéries. Ils ont identifié des linkers déstructurés, encore inexplorés à ce jour, dans des protéines nécessaires à la vie des bactéries.

Comme un spaghetti mou dans la lipoprotéine de la bactérie

Les bactéries sont entourées de membranes, qui jouent le rôle de remparts contre les ennemis… en l’occurrence, les antibiotiques. Dans le mur de protection extérieur, on trouve notamment des lipoprotéines, soit des protéines accrochées au mur via une ancre graisseuse. C’est au niveau des lipoprotéines qu’une doctorante venue du Liban il y a environ cinq ans, Jessica El Rayes, découvre une structure inconnue.

Le Pr Collet simplifie pour nous: «La lipoprotéine est un peu comme un ballon de baudruche: le nœud que l’enfant tient, c’est la partie lipidique, le ballon, c’est la partie fonctionnelle de la protéine, et entre les deux, vous avez la partie que nous avons découverte, le “ linker ”déstructuré. Dans le cas d’un ballon gonflé à l’hélium, cette partie intermédiaire est toute droite, mais dans le cas de la protéine, il n’y a pas cette tension, et le linker adopte n’importe quelle forme. C’est pourquoi nous le comparons à un spaghetti mou.»

Escherichia coli et Borrelia

Ça fait plus de 130 ans que les chercheurs se penchent sur la bactérie E-coli, que l’on trouve couramment dans le tube digestif de l’être humain, dont la plupart des souches sont inoffensives, mais certaines peuvent provoquer une intoxication alimentaire grave. «C’est le modèle bactérien qui a été étudié par des générations de chercheurs. Et personnes n’avait remarqué que la moitié des lipoprotéines de cette bactérie, qui en compte une centaine, ont cet espèce de spaghetti déstructuré à leur extrémité», dit le Pr Collet.

Le rôle du «spaghetti» n’est pas anodin: «On a remarqué que le linker est important pour permettre l’acheminement des lipoprotéines jusqu’à la membrane qui constitue le mur d’enceinte extérieur de la bactérie.»

Le linker est présent dans de nombreuses bactéries, dont Borrelia, responsable de la maladie de Lyme. «Et les lipoprotéines de Borrelia sont particulièrement importantes pour la virulence de la maladie. Elles sont exposées à la surface du mur d’enceinte extérieur de Borrelia, et les linker jouent un rôle important.»

Affaiblir la bactérie

Quand les chercheurs ont identifié le linker, ils ont essayé de déterminer sa fonction. Ils ont modifié le génome, l’ADN de la bactérie pour impacter le linker… des modifications nanoscopiques.

«On l’a coupé, et on l’a enlevé. Quand on a fait ça, on a remarqué que ça affaiblissait la bactérie, parce que les lipoprotéines n’arrivaient plus à destination. On a essayé de remplacer ce spaghetti mou par un spirelli, en remplaçant le linker déstructuré par une hélice, plus ou moins longue, et ça ne marchait pas. Et on a aussi remarqué que plus on raccourcissait le linker, plus la protéine restait dans la membrane et n’était pas transportée.»

Un vaccin à l’avenir?

Connaître mieux la bactérie, c’est aussi connaître mieux ses points faibles, comme le linker déstructuré. «On ne sait pas encore si la lipoprotéine se trouve à l’intérieur du mur d’enceinte ou à l’extérieur du mur d’enceinte, dit Jean-François Collet. Si elle se trouve à l’extérieur, ça peut être un avantage pour nous. Car si on trouve une molécule qui interagit avec la protéine à l’extérieur, la molécule ne doit pas traverser la membrane, et c’est un obstacle en moins.»

«Pour le développement d’un vaccin éventuel, le fait d’avoir une protéine qui est à l’extérieur, exposée à la surface de la bactérie peut faciliter la reconnaissance par le système immunitaire. Et ça pourrait faire de ces protéines de bonnes cibles pour le développement d’un nouveau vaccin.»

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