Enzyme de réparation des protéines oxydées: un nouveau système de contrôle qualité dans le périplasme – METOXIC

Le contrôle qualité des protéines est un processus essentiel pour l’homéostasie cellulaire. Les bactéries à Gram-négatif, en particulier leur compartiment extracytosolique, le périplasme et l’enveloppe, sont soumises aux effets délétères du stress oxydant. Nous avons récemment identifié un nouveau système enzymatique, MsrPQ (pour méthionine sulfoxyde réductase), localisé dans le périplasme, qui catalyse la réduction des résidus méthionine oxydés (Met-O) et par là même répare les protéines oxydées. METOXIC est un projet interdisciplinaire qui, en menant des investigations à différents niveaux, de l’atomique au cellulaire, vise à proposer une vision intégrée du système MsrPQ. Pour cela, nous nous proposons (i) d’identifier les déterminants, tant au niveau du substrat que de l’enzyme, de l’activité catalytique permettant la réduction des Met-O et la réparation des protéines endommagées, (ii) d’étudier différent réseaux moléculaires contrôlant la synthèse du système MsrPQ, en particulier en réponse à des stress oxydants ou métalliques et, enfin (iii) d’analyser la contribution de MsrPQ à l’homéostasie protéique dans le périplasme en précisant le rôle de MsrPQ dans la maintenance de deux réseaux protéiques, l’un en contrôlant la résistance au cuivre et l’autre la photosynthèse. Parce que le stress oxydant est souvent lié à l’état redox de la cellule et au métabolisme bioénergétique, nous étudierons MsrPQ dans deux modèles bactériens, Escherichia coli et Rhodobacter sphaeroides, qui utilisent deux processus bioénergétique différents, la respiration et la photosynthèse. Ce projet sera décisif en implémentant notre compréhension des stratégies de défense contre le stress oxydatif en général et en précisant la fonction du système MsrPQ dans le contrôle qualité du réseau protéique périplasmique. De plus des informations, outils et/ou concepts importants produits par ce projet devraient trouver de nombreuses applications dans les domaines de la biotechnologie et de la bioénergie et pourraient également servir d’empreinte pour la production de nouveaux agents antibactériens.