Menée par des chercheurs de Sorbonne Université, l'étude publiée dans la revue Nature Microbiology offre une nouvelle perspective sur la façon dont les bactéries perçoivent leur environnement et pourrait guider le développement de traitements contre les infections bactériennes, y compris les infections résistantes aux antibiotiques.
Les bactéries sont constamment exposées à une vaste gamme de molécules dans leur environnement, et nombre d'entre elles utilisent des protéines spécialisées appelées « domaines de capteurs » pour détecter ces molécules et y répondre. Ces protéines peuvent agir comme des interrupteurs qui activent ou désactivent des gènes spécifiques dans la cellule bactérienne en réponse à la molécule détectée, contrôlant tout, du métabolisme à la virulence.
Malgré leur importance cruciale, les molécules précises détectées par de nombreux domaines de capteurs étaient inconnues. Pour résoudre ce problème, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode appelée SEnSoR, qui consiste à modifier le domaine du capteur afin qu'il se lie à une molécule synthétique plutôt qu'à son ligand naturel. Cette molécule synthétique peut ensuite être utilisée pour « repêcher » le domaine du capteur à partir d'un mélange de protéines et identifier son partenaire de liaison.
L’équipe a utilisé SEnSoR pour identifier les partenaires de liaison de plusieurs domaines de capteurs du pathogène humain opportuniste Pseudomonas aeruginosa, responsable de diverses infections, notamment la pneumonie et la septicémie. Ils ont découvert que ces domaines de capteurs détectent un large éventail de molécules, notamment des sucres, des acides aminés et des lipides, et que ces molécules sont essentielles à la survie de P. aeruginosa dans différents environnements, tels que les voies respiratoires humaines.
"Nous pensons que cette méthode peut être appliquée à d'autres bactéries que Pseudomonas aeruginosa, révélant potentiellement les cibles moléculaires d'un large éventail de domaines de capteurs et fournissant de nouvelles informations sur la manière dont les bactéries interagissent avec leur environnement", a déclaré l'auteur principal de l'étude, le Dr William Vizcarra- Ortéga.
"Ces informations pourraient être exploitées pour la conception de médicaments antimicrobiens et le développement de nouveaux antibiotiques ciblant les domaines des capteurs et perturbant les voies de signalisation bactériennes."
Les chercheurs pensent que cette méthode pourrait également aider à identifier de nouvelles façons de prévenir et de traiter les infections bactériennes. Par exemple, en identifiant les molécules essentielles à la survie des bactéries dans certains environnements, il pourrait être possible de développer des stratégies pour bloquer leur détection ou interférer avec leur fonction, inhibant ainsi la croissance des bactéries.
À l’avenir, les chercheurs visent à explorer davantage les applications potentielles de leur méthode et à étudier le rôle des domaines de capteurs dans la résistance aux antibiotiques. Ils prévoient également d’utiliser cette méthode pour étudier d’autres types de bactéries et identifier de nouvelles cibles médicamenteuses pour le traitement des infections bactériennes.
