Très récemment, un nouveau type de système enzymatique à activité méthionine sulfoxyde réductase a été découvert chez certaines bactéries. Il leur permet de résister à un stress d’acide hypochloreux (HOCl) tel que celui qui est produit par les macrophages et les neutrophiles de notre système immunitaire inné dans le but de tuer les pathogènes. En étant capable de réparer les résidus de méthionine des protéines bactériennes massivement oxydées par HOCl, ce système enzymatique pourrait jouer un rôle majeur dans la virulence de certains pathogènes. En étudier son fonctionnement permettra de mieux comprendre les mécanismes de virulence et de développer de nouveaux types d’antibiotiques.

En collaboration avec des chercheurs du groupe Membrane & Pathogène de l’Institut de Biologie Structurale de Grenoble, nous avons initié une caractérisation moléculaire détaillée de ce système multipartenaire à activité méthionine sulfoxyde réductase (Msr) constitué des enzymes MsrP et MsrQ (Figure). Pour la première fois, nous avons surproduit et purifié le composant membranaire MsrQ afin d’en permettre la caractérisation et la composition (Légende figure). À l’occasion de cette étude, la flavine réductase Fre a été identifiée comme donneur cytosolique d’électrons pour ce système, alors qu’à ce jour, seules les quinones membranaires semblaient pouvoir jouer un tel rôle. Il apparaît que ces multiples sources d’électrons, membranaires et cytosoliques, pourraient constituer un avantage majeur pour permettre à ce système de réparer efficacement les dommages cellulaires de HOCl.

La caractérisation de ce système ouvre la voie vers la recherche d’inhibiteurs spécifiques ; les perspectives à plus long terme étant le développement de nouveaux types d'antibiotiques ciblant ce nouveau système de défense contre le stress HOCl.