Caractérisation structurale des leucotoxines staphylococciques et

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. Pédelacq et al., 1999, Structure, 7:277
2. Guillet et al., J Biol Chem, 279:41028
3. Roblin et al., 2008, Proteins, 71:485
4. Laventie et al., FASEB J., in press
5. Laventie et al., PNAS, in press
6. Riegel et al., Int Med Microbiol,
301:237