Ripps synthétisés par enzymes MNIO et séquestrant des métaux – MetalloRIPP

Le cuivre est essentiel mais toxique en excès. Les bactéries, exposées au cuivre notamment dans les phagocytes, ont développé plusieurs mécanismes de défense. Nous avons découvert une nouvelle stratégie de protection, via la biosynthèse de produits naturels appelés bufferines. Ces peptides, modifiés post-traductionnellement, jouent un rôle clé dans la physiologie bactérienne. Les bufferines favorisent la croissance bactérienne sous stress cuivrique en complexant avec le cuivre grâce à des hétérocycles thiooxazole issus de la modification des résidus de cystéine.
Alors que nous avons caractérisé un membre de la famille des bufferines à 4 cystéines dans notre projet précédent, avec des milliers d'homologues répartis dans tout l'arbre phylogénétique bactérien, les bufferines représentent une stratégie très répandue pour maintenir l'homéostasie du cuivre, et peut-être d'autres métaux. Notre projet vise à mieux comprendre la biogenèse et le mode d'action de ces nouveaux métallophores, en utilisant des méthodes biochimiques, microbiologiques et physicochimiques à la pointe de la technologie. Nous réaliserons une étude comparative de la biosynthèse et de la structure de quatre familles de bufferines avec des nombres différents de résidus de cystéine modifiés, identifierons la nature de leur modification des cystéines et le mode de chélation des ions métalliques. Nous prévoyons de résoudre les structures des complexes des enzymes de modification avec leurs protéines auxiliaires et leurs substrats peptidiques. Nous révélerons les différences entre les enzymes qui déterminent le type de modification post-traductionnelle qu'elles installent.
Nos résultats élargiront nos connaissances sur la diversité de ces peptides liant les métaux et poseront les bases de la conception rationnelle de métallophores spécifiques à différents métaux pour des applications biotechnologiques et environnementales.