Clic, clac : l'UCLouvain capte l'image d'une protéine-soldat en ordre de bataille

Les bactéries deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques. C’est un problème de santé majeur. Pour mieux connaître leurs mécanismes de défense, l’UCLouvain étudie la manière dont certaines d'entre elles renforcent leurs "murs d’enceinte" (leurs membranes) pour se protéger des attaques des molécules toxiques pour elles, comme les antibiotiques.

L’équipe de Jean-François Collet, professeur à l’Institut de Duve de l’UCLouvain, vient de faire une découverte majeure, publiée dans la revue scientifique Nature Chemical Biology : l’équipe a obtenu une image 3D qui permet d’observer le passage d’une protéine-soldat vers la surface de la bactérie. Cette capture d’image va permettre de mettre au point de nouvelles stratégies contre les bactéries, et de contribuer à créer des antibiotiques plus performants.

Bim, Bam piégée !

Pour qu’une bactérie à Gram négatif (comme les salmonelles ou E. Coli)survive, elle doit parvenir à construire ses deux "murs d’enceinte", et à les protéger contre les attaques des molécules censées la détruire, comme les antibiotiques. Si l’un des murs est abîmé, la bactérie meurt.

Dans le mur d’enceinte extérieur, il y a une sorte de "tour de garde" très importante : on l’appelle BAM. C’est un lieu de passage obligé pour la surveillance, la maintenance et la protection des fortifications. Jean-François Collet, professeur à l’Institut de Duve : "BAM, c’est une protéine qui ressemble à un tonneau et qu’on trouve dans toutes les bactéries à "Gram négatif", l’une des plus grandes familles de bactéries qui nous causent beaucoup de soucis actuellement, parce qu’elles sont entourées par deux membranes, soit comme deux murs. Quand il faut attaquer ces bactéries, il faut arriver à traverser ces deux murs. BAM est une protéine qui vient construire le mur d’enceinte extérieur".

Portrait en pleine action

Jusqu’ici, plusieurs découvertes ont fait de BAM une cible privilégiée pour le développement de nouveaux antibiotiques, mais son mode de fonctionnement restait mal connu. C’est en cela que la découverte de l’UCLouvain est intéressante : cette image en 3D de BAM, en train d’exporter une des "protéines-soldats" au travers du mur d’enceinte extérieur, donne des informations précieuses sur le mécanisme des bactéries et propose un nouvel angle d’attaque pour prendre d’assaut les tours de garde BAM lors d’un traitement antibiotique. "C’est important, parce que quand on peut voir notre ennemi, voir comment ses défenses sont organisées, ça change tout", explique Jean-François Collet. "On peut l’attaquer plus facilement".

Voir, c’est comprendre

Le scientifique poursuit : "Le fait de pouvoir avoir une structure de la protéine change les règles du jeu. Quand on peut voir les choses, on peut plus facilement les nommer, identifier les points faibles, à cibler. Ici, ce qui est innovant, c’est d’avoir pu piéger BAM avec une protéine-soldat. On voit cette protéine à l’intérieur de BAM, et ça, c’est une surprise. C’était complètement inattendu !".

Raquel Rodriguez Alonso, première co-auteure de cette publication : "C’est très chouette de pouvoir visualiser ce que nous avons cherché. On voit très bien la protéine BAM en jaune, et en bleu, la protéine-soldat. Cela a pris plus de deux ans de travail. Nous avons dû être très patients. Nous avions eu des images auparavant, mais de qualité insuffisante. Nous sommes très heureux de résoudre ce mystère".

Cette découverte est très importante parce qu’elle permettra de cibler davantage le mécanisme de résistance aux antibiotiques. Mieux connaître leur ennemi, pour mieux les combattre.

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