Nanomachines dans l’enveloppe cellulaire
Pendant l’infection, Mycobacterium tuberculosis, le principal agent responsable de la tuberculose, sécrète un grand nombre de protéines effectrices par le biais de systèmes de sécrétion de type VII — de petites nanomachines qui sont composées de protéines résidant dans l’enveloppe cellulaire. Les protéines effectrices sont spécialisées dans la lutte contre les défenses immunitaires ou permettent l’absorption de nutriments pour assurer la survie de la bactérie dans l’hôte. Le fonctionnement de ces systèmes de sécrétion centraux est encore mal compris.
Des scientifiques de la Julius-Maximilians-Universität Würzburg (JMU) et du Centre espagnol de recherche sur le cancer CNIO (Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas) ont maintenant réussi à déchiffrer l’architecture moléculaire de ces nanomachines. Le Dr Sebastian Geibel, qui dirige un groupe de recherche à l’Institut de biologie infectieuse moléculaire financé par le Réseau Élite bavarois et qui est également affilié au Centre Rudolf Virchow de l’UMJ, était chargé de ces travaux. Les scientifiques ont publié leurs travaux dans l’édition actuelle de la revue Nature.
Mesures à très basse température
Au cours des cinq dernières années, le groupe de recherche du Dr Geibel a travaillé intensivement sur la reconstitution stable de l’une de ces machines de sécrétion et sur la préparation de l’échantillon sensible pour les mesures au cryomicroscope électronique, qui nécessite la congélation de choc des complexes protéiques dans des conditions définies.
En collaboration avec le groupe de recherche d’Oscar Llorca à Madrid, qui a calculé des cartes tridimensionnelles du complexe protéique en utilisant une stratégie sophistiquée de traitement des données, les chercheurs de Würzburg ont pu créer un modèle de sa structure moléculaire. Les chercheurs ont pu identifier les éléments importants de la nanomachine qui forment le pore de transport, ainsi que localiser les éléments qui convertissent l’énergie chimique en mouvement et entraînent ainsi le transport des protéines effectrices à travers le pore.
Nouvelle approche pour de nouveaux médicaments
Les résultats des chercheurs conduisent à une compréhension fonctionnelle plus approfondie des systèmes de sécrétion de type VII. En ces temps de résistance croissante des mycobactéries aux antibiotiques utilisés et d’absence de vaccination efficace contre la tuberculose, les chercheurs fournissent une base importante pour le développement de nouveaux antibiotiques qui ciblent l’assemblage ou la fonction des systèmes de sécrétion de type VII.
Les systèmes de sécrétion de type VII sont des systèmes d’information et de communication.