Nouvelle recherche publiée dans Microbiologie naturelle a mis en évidence une protéine qui fonctionne comme un aspirateur à membrane et qui pourrait être une nouvelle cible potentielle pour les antibiotiques.

L'équipe de l'Université de Newcastle révèle comment l'élimination de certains lipides de la membrane externe peut constituer une vulnérabilité pour les bactéries gram-négatives. Ils proposent que ce système pourrait être exploité par des médicaments pour diminuer la virulence bactérienne, et pour rendre divers antibiotiques plus efficaces.

Nettoyage de la membrane bactérienne

Les bactéries à Gram négatif telles que E. coli ont deux membranes, une membrane interne et une membrane externe.

La membrane externe est une bicouche asymétrique avec un feuillet interne de phospholipides et un feuillet externe composé presque exclusivement de lipopolysaccharide.

Le lipopolysaccharide forme une couche enrobée de sucre à la surface des bactéries à Gram négatif qui constitue une barrière très efficace contre les graisses, molécules hydrophobes et provoque une résistance aux antibiotiques et autres composés nocifs.

Cependant, les phospholipides du feuillet interne s'accumulent spontanément dans le feuillet externe de la membrane externe, formant des « îlots » au milieu du lipopolysaccharide qui augmentent la perméabilité de la membrane externe aux composés toxiques. Ces molécules de phospholipides doivent être retirées du feuillet externe pour restaurer la barrière de perméabilité de la membrane externe et l'asymétrie.

Ce processus est réalisé par le maintien du système d'asymétrie lipidique (Mla), présent dans la plupart des bactéries Gram-négatives. La protéine MlaA, l'objet de la recherche, est le composant de membrane externe du système Mla.

Auteur principal et professeur de biologie structurale des protéines membranaires au sein de l'Institute for Cell and Molecular Biosciences de l'Université de Newcastle, Bert van den Berg a expliqué :« Nos structures tridimensionnelles et nos données fonctionnelles montrent que MlaA forme un beignet dans le feuillet interne de la membrane externe. Cela lie les phospholipides du feuillet externe et les élimine via le canal central, un peu semblable à un aspirateur.

"Notre étude met en lumière un processus fondamental et important chez les bactéries Gram-négatives et constitue un point de départ pour déterminer si le système Mla des pathogènes Gram-négatifs pourrait être ciblé par des médicaments pour diminuer la virulence bactérienne, et pour rendre divers antibiotiques plus efficaces."

L'Institute for Cell and Molecular Biosciences vise à soutenir et à développer la recherche de la plus haute qualité pour comprendre les caractéristiques fondamentales des cellules fonctionnelles en mettant un accent particulier sur les problèmes liés à la médecine. L'équipe de l'Institut travaillant avec ses collaborateurs internationaux va maintenant poursuivre l'étude de la protéine MlaA comme cible pour les antibiotiques.