Étude des mécanismes allostériques liés à l'activité catalytique chez la beta-lactamase BlaC de Mycobacterium tuberculosis

 

Nicolas Doucet

Institut national de la recherche scientifique

 

Domaine : nature et interactions de la matière

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2011-2012

La régulation allostérique des enzymes représente une approche innovatrice et efficace visant à contrôler l'activité catalytique et à réduire l'apparition de résistances aux antibiotiques chez plusieurs cibles enzymatiques à fort potentiel thérapeutique. En revanche, le contrôle fonctionnel d'une enzyme à l'aide d'effecteurs allostériques nécessite une connaissance détaillée des mécanismes de dynamique moléculaire impliqués à l'échelle atomique, ainsi qu'une analyse précise de leurs effets sur l'activité catalytique.

À cet effet, mes travaux se concentreront sur l'étude fonctionnelle des motions moléculaires à l'échelle de temps de la catalyse (millisecondes) chez la beta-lactamase BlaC de Mycobacterium tuberculosis, une cible thérapeutique dont l'apparition de souches multi-résistantes cause actuellement de graves problèmes cliniques. En utilisant une combinaison novatrice de techniques d'évolution dirigée semi-aléatoire couplées à des études de dispersion de relaxation RMN, des variants enzymatiques de BlaC actifs dont les propriétés fonctionnelles sont distinctes de l'enzyme native seront générés. Leur caractérisation cinétique et dynamique, couplée à celle de BlaC natif, permettra d'élucider à la fois les mécanismes moléculaires menant à l'acquisition de résistances aux antibiotiques à noyau beta-lactame, en plus de permettre l'élucidation de potentiels sites allostériques et/ou de mouvements dynamiques essentiels à l'activité catalytique chez cette enzyme. Ces motions pourront subséquemment servir de base au design de nouveaux inhibiteurs allostériques ciblant BlaC.