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Mécanisme d'épimérisation des acides aminés par l'enzyme de Bacillus subtilis.. © Inra, O. Berteau

Vers la synthèse d'antibiotiques par une nouvelle enzyme bactérienne

Des chercheurs de l’Inra et de l'Inserm ont découvert un nouveau type d’enzymes bactériennes capables de produire des peptides à activité antibiotique jusqu'alors jamais identifiés. Publiés dans Nature Chemistry, ces travaux sont prometteurs pour la synthèse de molécules d’intérêt pharmaceutique et la conception de nouveaux antibiotiques.

Publié le 13/02/2017

Dans le cadre des recherches portant sur l’étude des enzymes du microbiote intestinal, des chercheurs de l’Inra et de l’Inserm ont étudié la bactérie modèle Bacillus subtilis. En effet, son analyse génétique a révélé la présence de gènes conservés chez des bactéries communes du microbiote intestinal telles que les entérocoques. 

Les scientifiques se sont notamment intéressés à deux gènes de Bacillus subtilis codant potentiellement pour un peptide et une enzyme appartenant à la super-famille dite des « enzymes à radical SAM». Leurs travaux ont permis de décrire un nouveau mécanisme enzymatique capable de transformer un peptide en une molécule bio-active. Appelée épimérisation, cette transformation enzymatique entraîne le changement de configuration de certains acides aminés de la configuration L (configuration normale au sein des peptides) vers la configuration D. Les chercheurs ont découvert comment cette enzyme fonctionne : elle arrache un atome d’hydrogène présent sur l’atome de carbone « alpha » des acides aminés pour en donner un nouveau, à l’origine de l’épimérisation de ces derniers. Il s’agit d’un mécanisme inédit dans le vivant.

C’est la première fois que des chercheurs démontrent in vitro la capacité d’enzymes à « radical SAM» de catalyser des épimérisations au sein d’un peptide. De manière surprenante, le peptide ainsi modifié et appelé « épipeptide », est capable d’inhiber très efficacement la croissance de Bacillus subtilis. Ces épipeptides représentent donc une nouvelle classe de produits naturels qui pourraient servir à développer de nouveaux antibiotiques contre les bactéries à Gram-positif (comme les staphylocoques, entérocoques ou les streptocoques) dont la résistance croissante aux antibiotiques représente un problème majeur de santé publique.

Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Olivier Berteau (01 34 65 23 08 ) Unité MICrobiologie de l'ALImentation au service de la Santé (Inra, AgroParistech)
Contact(s) presse :
Inra service de presse (01 42 75 91 86)
Département(s) associé(s) :
Microbiologie et chaîne alimentaire, Alimentation humaine
Centre(s) associé(s) :
Jouy-en-Josas

Référence

Post-translational modification of ribosomally synthesized peptides by a radical SAM epimerase in Bacillus subtilis. Alhosna Benjdia, Alain Guillot, Pauline Ruffié, Jérôme Leprince & Olivier Berteau. Nature Chemistry, 6 février 2017. doi:10.1038/nchem.2714