Déjouer la résistance aux beta-lactamines des méningocoques et pneumocoques – ORBiMP

L’amélioration des beta-lactamines permettrait de contrer les pathogènes bactériens résistants qui expriment des « Protéines Liant la Pénicilline » (PLPs) de faible affinité pour les antibiotiques. Ces PLPs variants incorporent efficacement le précurseur du peptidoglycane dans la paroi bactérienne, bien que les beta-lactamines soient des mimétiques du précurseur. ORBiMP ambitionne de résoudre ce paradoxe. Après 40 ans d’efforts, cela est désormais possible grâce à notre récente capacité à synthétiser le peptidoglycane in vitro avec des enzymes membranaires recombinant et divers précurseurs. Nous compareront les activités and les structures de PLPs de souches sensibles et résistantes de bactéries Gram-positives et négatives : pneumocoque and méningocoque, avec différents précurseurs. Les caractéristiques moléculaires nécessaires à l’activité des PLPs de faible affinité devraient pouvoir être incorporées dans de nouveaux antibiotiques ciblant les pathogènes résistants.

Plus spécifiquement, nous poserons les questions suivantes en utilisant ces approches :

La croissance des bactéries résistantes aux beta-lactamines est peut affectée, ce qui suggère que les PLPs altérées peuvent fonctionner correctement. Est-ce vraiment le cas ?
Nous comparerons les activités de PLPs de souches de N. meningitidis et S. pneumoniae sensibles et résistantes aux beta-lactams.

Des changements de composition et de pontage du peptidoglycane suggèrent que des mécanismes compensatoires opèrent. Quels sont-ils ?
Nous examinerons si le « rognage » des peptides chez N. meningitidis peut être du à une activité carboxypeptidase supplémentaire de PLP2, et si cette activité est diminuée chez des variants de souches résistances.
Nous comparerons l’utilisation de précurseurs contenant des peptides linéaires et « branchés » par des PLPs de souches de pneumocoque sensibles et résistantes aux beta-lactamines.

Les PLPs altérées sont meilleurs comme catalyseur de la transpeptidation que comme cible des beta-lactamines. Quels sont les aspects du substrat qui contribuent au maintient de l’activité enzymatique ?
Nous comparerons l’utilisation de variants de précurseur lipid II (« branchés » et linéaires, et autres) par les PLPs de souches sensibles et résistantes. Nous mesurerons si des éléments du peptidoglycane modulent la réactivité des PLPs pour les beta-lactamines.

Est-ce que les PLPs elles-mêmes confèrent une organisation définie au peptidoglycane ?
Nous tenterons d’observer par microscopie de force atomique le peptidoglycane assemblé in vitro. Nous comparerons les peptidoglycanes produits par les PLPs du Gram-négatif N. meningitidis et du Gram-positif S. pneumoniae, et de souches sensibles et résistantes.