Caractérisation d'une nouvelle classe de peptides de synthèse ribosomique modifiés de façon post-traductionnelle (RiPPs) impliqués dans la résistance au cuivre – CuRiPP

Les peptides de synthèse ribosomique modifiés de façon post-traductionnelle, ou RiPPs, montrent une énorme diversité de structures et de fonctions. La plupart sont produits par des bactéries et impliqués dans des interactions coopératives ou antagonistes entre elles, ou des interactions avec leur environnement. Nous avons identifié une nouvelle classe de RiPPs présente dans de nombreuses espèces de bactéries, majoritairement environnementales, mais aussi chez certains pathogènes majeurs. Ces opérons contiennent tous les gènes d’un précurseur de RiPP et d'enzymes de modification de familles peu caractérisées. Ces RiPPs montrent des caractéristiques originales. Leurs précurseurs appartiennent à plusieurs familles nouvelles, caractérisées par des motifs conservés riches en Cys et une grande variabilité de tailles. Nos premiers résultats indiquent que ces classes de RiPPs représentent une stratégie nouvelle très répandue de défense contre le cuivre et d'autres stress qui affectent la protéostasie, ce qui représente un nouveau type de fonction pour des RiPPs. Le cuivre est un métal essentiel mais toxique, très utilisé comme agent antibactérien et qui intervient aussi à l’interface hôte-pathogène. Notre objectif est de caractériser les fonctions, les structures et la biogenèse de ces RiPPs par une approche intégrant des techniques de bactériologie, de biochimie et de biophysique. Nous caractériserons leurs fonctions dans des bactéries modèles, la bactérie environnementale Caulobacter crescentus et la bactérie pathogène Bordetella pertussis, en générant divers mutants qui seront analysés par différents tests phénotypiques. Nous purifierons ces RiPPs et analyserons leurs interactions avec le Cu par des approches spectroscopiques. Nous déterminerons les structures et les modifications post-traductionnelles de ces RiPPs par des approches ‘top-down’ et ‘bottom-up’ de spectrométrie de masse, et par diverses méthodes de résonance magnétique nucléaire. Nous étudierons les caractéristiques spécifiques de leur biogenèse. Nous reconstituerons ces systèmes in vitro pour déterminer l’activité des enzymes. Nous déterminerons aussi le mode de reconnaissance entre les précurseurs de ces RiPPs et les complexes enzymatiques qui catalysent leurs modifications. Ces travaux permettront de décrire une nouvelle classe de RiPPs impliqués dans l’adaptation bactérienne à des stress spécifiques et notamment au cuivre, et qui montrent plusieurs caractéristiques originales.