Caractérisation structurale des leucotoxines staphylococciques et mécanisme d’inhibition Laurent Maveyraud Groupe de Biophysique Structurale, IPBS – 205 route de Narbonne Staphylococcus aureus est une des bactéries les plus fréquemment impliquées dans les infections humaines. Parmi les nombreux facteurs de virulence qu’elle est capable d’exprimer, les toxines à deux composants formant des pores sont responsables de diverses pathologies, telles que des infections cutanées, osseuses ou pulmonaires. L’action de ces toxines résulte de l’oligomérisation de deux composés distincts, une protéine dite de classe S et une de classe F, qui vont être capables de s’insérer dans la membrane de la cellule cible et d’y former un pore. Indépendamment de la formation du pore, la liaison d’un des composés à la membrane de la cellule cible peut suffire pour déclencher une réponse cellulaire, conduisant à l’inflammation. Différentes souches de S. aureus expriment différentes combinaisons de composés S et F : 7 composés S et 6 composés F sont connus à ce jour, conduisant à la formation de différentes toxines, de spécificité cellulaire distincte. Le groupe de biophysique structurale à l IPBS, en collaboration avec l’équipe de XX dirigée par Gilles Prévost à Strasbourg, est depuis longtemps impliqué dans la caractérisation structurale de ces protéines et la compréhension de leur mécanisme d'action. Les structures des formes solubles des composés formant la toxine de Panton et Valentine et une hémolysine ont été déterminées [1-3]. Une approche thérapeutique pour combattre la virulence de S. aureus, qui est souvent résistant à de nombreux antibiotiques, est de cibler directement les facteurs de virulence, afin d’en réduire les effets. Dans les cas des leucotoxines, nous privilégions deux approches : les calixarènes, des composés organiques cycliques, ont une action inhibitrice démontrée sur l’action des leucotoxines, probablement en interférant avec la reconnaissance de la membrane. Cependant, une action dirigée contre le pore une fois celui-ci formé n’est pas à exclure [4]. l’utilisation de chaines lourdes d’anticorps humanisés pour empêcher la toxine de reconnaître sa cible cellulaire [5] peut présenter des avantages sur le plan thérapeutique, les anticorps humanisés n’étant pas toxiques et ne provoquant pas de réaction immunitaire indésirable. Le sujet proposé vise à la caractérisation structurale des complexes leucotoxine-inhibiteur (calixarène et/ou anticorps). La production des protéines est généralement réalisée par l’équipe de Gilles Prévost à Strasbourg. Un autre aspect qui pourra être développée est la détermination de la structure de la leucotoxine produite par S. pseudintermedius, récemment identifiée [6] Méthodes utilisées : caractérisation biophysique de complexe protéine-ligand et de complexes protéine-protéine, cristallisation de protéines et de complexes protéine-protéine, préparation de cristaux de complexes protéine-ligand, enregistrement et traitement de données de diffraction, détermination et affinement de structure cristallographique. 1. 2. 3. 4. Pédelacq et al., 1999, Structure, 7:277 Guillet et al., J Biol Chem, 279:41028 Roblin et al., 2008, Proteins, 71:485 Laventie et al., FASEB J., in press 5. Laventie et al., PNAS, in press 6. Riegel et al., Int Med Microbiol, 301:237