Thèse soutenue le 11 octobre 2019 pour obtenir le grade de docteur de la Communauté Université Grenoble Alpes - Spécialité : Chimie Biologie
Résumé : Les antibiotiques sont des médicaments qui ont changé notre manière d’aborder les infections bactériennes et sont devenus l’un des symboles de la médecine moderne. Cependant leur utilisation massive a conduit à l'émergence de souches bactériennes multirésistantes. Ce problème est sans aucun doute un des grands défis que la médecine actuelle doit relever. Sachant que les bactéries évoluent à un rythme plus rapide que la production de nouveaux antibiotiques, il est urgent de trouver des approches alternatives. Il a été mis en évidence que ces mêmes bactéries sont capables de sécréter différents peptides antimicrobiens, ou bactériocines. Ces macromolécules présentent une grande diversité structurale et sont très efficaces pour combattre un grand nombre de souches pathogènes de façon spécifique. Les bactériocines ont un immense potentiel dans les domaines agroalimentaire et pharmaceutique. Notre projet s’intéresse aux bactériocines RumCs produites par une souche dérivée de
Ruminococcus gnavus, une bactérie anaérobie stricte, membre dominant du microbiote intestinal humain.
Le travail présenté dans ce manuscrit concerne la mise au point d’un système d’expression et de maturation hétérologue chez
E. coli de la bactériocine RumC1. La caractérisation biochimique du peptide RumC1 montre que les bactériocines RumCs appartiennent à la famille des sactipeptides pour laquelle l’étape de biosynthèse fait intervenir une enzyme radical-SAM. Les sactipeptides présentent dans leurs séquences peptidiques un ou plusieurs ponts thioéther entre une cystéine et le carbone alpha d’un acide aminé partenaire. RumC1 renferme 4 ponts thioéther ce qui lui confère une structure originale en double épingle à cheveux. L’activité biologique de RumC1 montre que ce peptide est efficace contre un large spectre de bactéries à Gram positif incluant des pathogènes résistants tels que
S. aureus et
E. faecalis. Dans ces études nous n’avons pas noté de toxicité significative de RumC1 sur différentes lignées cellulaires humaine ni observé de phénomène de résistance. Les travaux en cours visent notamment à définir le mode d’action de RumC1 et à évaluer l’activité biologique de RumC1 dans un contexte d’infection
in vivo chez la souris.
Jury :
Président : Didier Boturyn
Rapporteure : Isabelle Schalk
Rapporteure : Séverine Zirah
Examinatrice : Marie-Pierre Golinelli
Examinateur : Philippe Bulet
Invité : Mickaël Lafond
Invité :
Mohamed Atta
Directeur de thèse : Victor Duarte
Mots clés :
peptide antimicrobien,
Ruminococcus gnavus E1, RiPP, enzyme radical-SAM, sactipeptide, bactériocine RumC
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