Investigations biophysiques pour disséquer une pompe d'efflux de bactérie Gram-négative : MacAB TolC de E. coli. – BigMac

Les pompes d'efflux ABC sont des complexes macromoléculaires tripartites présents dans les membranes des bactéries Gram négatives. Elles contribuent au phénotype de multirésistance en exportant les antibiotiques et les facteurs de virulence hors de la bactérie, en utilisant la liaison et l'hydrolyse de l'ATP comme force motrice. Le projet "BigMac" se concentre sur la pompe MacAB TolC d'Escherichia coli, le premier exportateur tripartite ABC des antibiotiques identifié expérimentalement dans une bactérie Gram négative. Cette pompe est constituée d'un transporteur protéique de la famille ABC dans la membrane interne (MacB), d'une protéine adaptatrice périplasmique (MacA) et d'une protéine de la membrane externe (TolC). Des progrès substantiels dans la compréhension des mécanismes de transport ont été réalisés grâce aux structures à haute résolution de la pompe d'efflux tripartite dans des systèmes minimaux par cristallographie aux rayons X ou par cryomicroscopie électronique.
Une première étape dans l'effort ambitieux de décrire le cycle catalytique global de MacAB TolC a été la proposition du mécanisme dit de "mécanotransmission", dans lequel la liaison ATP a été postulée comme étant la force motrice du transport, mais la description du fonctionnement global de la pompe est encore peu claire ou fragmentaire. L'objectif global du projet BigMac est de s'attaquer à la dissection mécanistique de la pompe MacAB TolC en utilisant une combinaison de techniques biophysiques très complémentaires. Notre approche intégrative nous permettra d'étudier : la fonction in vitro, les distances/changements conformationnels et l'énergie associés aux transitions allostériques au sein de la pompe et la dynamique du système grâce à des simulations moléculaires in silico.