Caractériser une minuscule protéine – déterminer sa forme et ce qu'elle fait – a été la première étape franchie par le Dr Kirsten Wolthers et ses collègues dans leurs efforts pour en savoir plus sur une molécule très courante qui est impliquée dans un large éventail de maladies humaines.

Wolthers a utilisé la source lumineuse canadienne (CLS) à l'Université de la Saskatchewan pour étudier la flavodoxine. Cette protéine est produite par toutes sortes de bactéries et certaines algues, elle a expliqué, y compris les bactéries associées à la grippe, H. pylori, E. coli et même l'appendicite.

Le professeur agrégé de l'Université de la Colombie-Britannique s'intéresse particulièrement à la flavodoxine produite par Fusobacterium nucleatum, une bactérie buccale naturellement présente dans la bouche humaine qui joue un rôle dans les maladies parodontales et la gingivite.

"Ce qui le rend si intéressant, c'est que ce qui est apparu au cours des 10 dernières années environ, ce sont des liens entre F. nucleatum et le cancer colorectal et les prématurés ou les mortinaissances, " dit-elle. Dans certaines études, les souris ayant reçu du F. nucleatum par voie orale ont montré une incidence plus élevée que la normale de naissances prématurées. Parce que la flavodoxine est connue pour être essentielle au cycle de vie de la bactérie, elle est considérée comme une cible potentielle pour contrôler la croissance de la bactérie.

"La question que nous avons posée était, pouvons-nous trouver une molécule chimique qui se liera à la flavodoxine pour bloquer sa fonction et inhiber la croissance des bactéries ?"

En utilisant les techniques de diffraction des rayons X au CLS, les chercheurs ont pu générer des schémas de diffraction qu'ils pouvaient assembler pour construire une image complète de la protéine. Ils ont ensuite comparé la flavodoxine produite par F. nucleatum à la flavodoxine produite par d'autres types de bactéries. Le travail a été publié dans la revue Protein Science.

"Ce que nous avons découvert, c'est que ses caractéristiques étaient typiques de la flavodoxine que vous trouveriez associée à d'autres bactéries, mais avec de petites variations, " dit Wolthers. Le rôle de la protéine est d'agir comme un conduit, passer des électrons d'une protéine à une autre, mais pour une raison quelconque, la flavodoxine produite par F. nucleatum a moins d'affinité pour ces électrons.

Wolthers a déclaré que son travail avec la flavodoxine n'était que la première étape d'un long chemin de recherche qui inclura l'examen de diverses enzymes produites par F. nucleatum afin de déterminer également leur fonction par rapport à la bactérie, encore une fois dans le but de les utiliser comme cibles médicamenteuses pour perturber la croissance des bactéries.

Les applications de cette recherche sont nombreuses et, dans les années à venir, elle espère la création d'un traitement médicamenteux pouvant être associé à une chimiothérapie "pour améliorer les résultats des patients atteints de cancer colorectal".