Base moléculaire de l'interaction de conjugués antibiotique-sidérophore avec leurs cibles bactériennes et du caractère immunostimulant des sidérophores pour les plantes

 

François Malouin

Université de Sherbrooke

 

Domaine : organismes vivants

Programme projet de recherche en équipe

Concours 2018-2019

Nous proposons ici d'étudier le mode d'action moléculaire d'antibiotiques (ATB) camouflés dans des offrandes pour la bactérie (d'où l'analogie aux Chevaux de Troie). En effet, nous utiliserons des ATB conjugués à des sidérophores (SID), une source de fer essentielle à la bactérie, pour faire pénétrer l'ATB à travers la membrane externe quasi imperméable des bactéries (conjugués ATB-SID). Nos résultats préliminaires montrent que le principe fonctionne tout comme nous l'avions déjà démontré dans le passé pour la bactérie modèle E. coli. Ici, entre autres, nous étudierons plusieurs ATB-SID dont un très actif contre Acinetobacter baumanii, une importante bactérie multi-résistante, où l'ATB est la daptomycine et où le SID est un analogue du SID naturel produit par la bactérie cible (fimsbactine). Ceci est remarquable car le conjugué permet à la daptomycine d'étendre son activité inhibitrice contre les bactéries à Gram négatif normalement impénétrables par cet ATB. Dans ce travail, les Objectifs 1 et 2 viseront à prouver le mode d'action de nos nouveaux ATB-SID et de démontrer que les conjugués rejoignent leur cible cellulaire par les transports des SID. Nous déterminerons le ou lesquels des systèmes de transport sont utilisés par des méthodes biochimiques et génétiques (entre autres par séquençage de mutants résistants). Nous étudierons aussi en particulier comment les ATB-SID se comportent dans différents modèles d'infection et contre les bactéries enrobées dans une couche protectrice car les bactéries cibles sont reconnues pour leur grande production de biofilms.

Par ailleurs, les maladies reliées à l'infection des plantes, entraînent une réduction importante des récoltes. Puisque les SID sont capables d'induire l'immunité des plantes, ils constituent une alternative prometteuse à l'utilisation des pesticides. Nous avons ici l'occasion unique de mettre en évidence l'impact des SID dans l'immunité des plantes (Objectif 3). Il n'y a toujours pas d'évidence claire à savoir si les SID sont directement reconnus par les cellules des plantes (comme dans certains cas chez l'humain) ou si leur effet immunostimulant résulte du stress occasionné par la séquestration du fer par le SID bactérien produit dans l'entourage ou dans la cellule végétale. Pour cet objectif, notre SID imitant celui produit par Acinetobacter servira à mettre en évidence les voies de l'immunité des plantes stimulées par les SID et impliquées dans la résistance à l'infection par certains phytopathogènes.

Nos travaux visent donc à exploiter les propriétés d'un SID synthétique très particulier pour combattre à la fois les maladies chez les humains et chez les plantes.