Une nouvelle méthode de dérivatisation des antibiotiques a été développée par le professeur Dr Yvonne Mast, chef du département des bioressources pour la bioéconomie et la recherche en santé, et son groupe de travail à l'Institut Leibniz DSMZ-Collection allemande de micro-organismes et de cultures cellulaires.
Les antibiotiques sont des composés importants sur le plan médical, souvent produits par des micro-organismes. Ces substances naturelles ont souvent une structure chimiquement complexe et peuvent donc être difficiles, voire impossibles, à synthétiser chimiquement ou à modifier par semi-synthèse. Cependant, l'adaptation de ces substances est souvent nécessaire pour améliorer l'efficacité ou, comme dans le cas des antibiotiques, pour conférer des propriétés de rupture de résistance.
La mutasynthèse offre une alternative à la modification chimique ou à la « dérivatisation » de substances. Cette approche génère des mutants de micro-organismes producteurs d'antibiotiques, dans lesquels les gènes du ou des précurseurs de l'antibiotique sont inactivés, de sorte que le micro-organisme ne peut plus les produire.
En « nourrissant » les mutants avec des pré-produits modifiés (les dérivés précurseurs), ceux-ci sont ensuite incorporés dans la molécule précurseur de l'antibiotique, entraînant ainsi la production de nouveaux dérivés antibiotiques.
Dans une étude récemment publiée dans RSC Chemical Biology , le groupe de travail du professeur Mast décrit une nouvelle approche de mutasynthèse pour la dérivatisation de l'antibiotique pristinamycine I. La pristinamycine est un antibiotique streptogramine utilisé comme médicament d'urgence contre les agents pathogènes résistants.
"Nous avons modifié la pristinamycine I à partir du précurseur de l'acide aminé, la phénylglycine, par mutasynthèse", explique la chercheuse en antibiotiques Yvonne Mast.
"Cela n'a été possible que parce que nous avions précédemment identifié et caractérisé fonctionnellement les gènes de biosynthèse de la phénylglycine, nous permettant de générer deux nouveaux dérivés bioactifs halogénés de la pristinamycine I dans notre étude actuelle."
"La nouveauté de cette étude réside dans le fait que nous avons couplé à la mutasynthèse un processus de biotransformation, dans lequel le précurseur du dérivé de phénylglycine est apporté par une souche bactérienne génétiquement modifiée (souche E. coli). Jusqu'à présent, c'est le seul processus biotechnologique de son genre, que nous avons nommé mutasynthèse 2.0", explique le professeur Mast.
Plus d'informations : Oliver Hennrich et al, Mutasynthèse couplée à la biotransformation pour la génération de nouveaux dérivés de la pristinamycine par ingénierie du résidu phénylglycine, RSC Chemical Biology (2023). DOI :10.1039/D3CB00143A
Fourni par Leibniz-Institut DSMZ-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH
