JCJC - Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs

GcpE et LytB, deux métalloenzymes, cibles pour de nouveaux agents antibactériens et antiparasitaires – Cibles GLP

Résumé de soumission

Dans un certain nombre de bactéries pathogènes (dont Mycobacterium tuberculosis, pathogène responsable de la tuberculose) et de bactéries opportunistes (Pseudomonas spp, Citrobacter spp, Escherichia coli, etc) ainsi que chez le parasite Plasmodium falciparum et dans les plastides de plantes, les précurseurs pour la synthèse de terpénoïdes essentiels sont synthétisés selon la voie du méthylérythritol phosphate (MEP). Cette voie est absente chez l'être humain et représente donc une cible pour de nouveaux agents antibactériens et antiparasitaires. - Les deux dernières étapes de cette voie du MEP sont catalysées par deux métallo-enzymes GcpE et LytB qui comprennent un centre Fe/S. L'étude de telles enzymes n'a jamais été abordée dans notre UMR et elle implique des techniques à développer : manipulation d'enzymes en atmosphère inerte, spectroscopies RPE (Résonance Paramagnétique Electronique), ENDOR(Electron-Nuclear Double Resonance), ESEM (Electron Spin-Echo Modulation) et Mössbauer. Les problèmes expérimentaux sont difficiles à cause de la grande sensibilité de ces enzymes à l'oxygène. - - Des premières études réalisées sur des enzymes reconstituées in vitro ont montré que GcpE et LytB contenaient un centre [4Fe-4S]. Nous nous proposons de déterminer la nature du cluster tel qu'il est in vivo dans la bactérie en réalisant des expériences de spectroscopies Mössbauer. - Nous avons également prévu de purifier et cristalliser ces enzymes dans une boite à gants afin de déterminer leur structure tridimensionnelle après analyse des cristaux par diffraction de rayons X. Les informations obtenues nous permettrons de connaître la géométrie des sites actifs, d'identifier les acides aminés impliqués dans le mécanisme catalytique mais aussi les ligands du cluster Fe/S. Ces informations serviront également à la conception d'inhibiteurs notamment par criblage structural. - Les mécanismes catalysés par GcpE et LytB nécessitent toutes deux un double transfert d'un électron mettant en jeu des intermédiaires radicalaires. Nous nous proposons d'élucider ces mécanismes en réalisant des expériences de RPE pour caractériser ces radicaux. De plus, d'après les mécanismes proposés, il existerait une interaction entre un atome de fer du cluster et un hydroxyle du substrat. Nous avons prévu d'effectuer des expériences de spectroscopie RPE, ENDOR, ESEM afin d'étudier l'intéraction du cluster Fe/S avec le substrat. Ce projet nécessite de synthétiser en parallèle des analogues de substrat qui serviront d'outils moléculaires pour l'élucidation des mécanismes. - Enfin, nous proposons de réaliser un criblage à haut-débit de molécules chimiques afin d'utiliser cette voie du MEP pour concevoir des agents antibactériens et antiparasitaires. - - Les informations obtenues feront avancer un thème où la compétition internationale est intense. -

Coordination du projet

Myriam SEEMANN (Université)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 150 000 euros
Début et durée du projet scientifique : - 36 Mois

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