Les travaux de Cédric Orelle (eq JM Jault, MMSB) publiés dans PLoS Pathogen en avril 2022 portent sur les mécanismes moléculaires de résistance aux peptides antimicrobiens chez Streptococcus pneumoniae, un pathogène humain responsable de plus d’un million de morts par an dans le monde. Les peptides antimicrobiens constituent un élément majeur de défense de la plupart des organismes vivants contre les bactéries qui les infectent et sont considérés comme une alternative prometteuse aux antibiotiques pour lutter contre les pathogènes. Toutefois, les bactéries disposent de mécanismes de résistance, et un mécanisme majeur implique l’utilisation de transporteurs ABC ("ATP-Binding Cassette") dédiés à cette fonction. Une propriété unique de ces transporteurs est qu’ils coopèrent avec des systèmes de régulation à deux composants (TCS pour "Two-Component regulatory System") pour détecter la présence de ces peptides antimicrobiens et induire l’expression des gènes du transporteur afin d’augmenter les niveaux de résistance cellulaire. Ces systèmes de détection/transport sont encore peu caractérisés et nous étudions la fonction et le mécanisme d’un tel module de résistance chez Streptococcus pneumoniae. Dans le contexte de cette étude, nous avons identifié le TCS qui est essentiel à la surexpression d’un transporteur ABC de résistance aux peptides antimicrobiens.

La plateforme Protein Science (PSF) a notamment analysé par protéomique quantitative l’expression des protéines bactériennes en présence de peptides antimicrobiens comme la bacitracine. Il a été ainsi déterminé que le transporteur ABC est surexprimé en présence de bacitracine, et que cette surexpression est abrogée lorsque les gènes du TCS d’intérêt sont inactivés. Ces analyses protéomiques ont permis de mieux comprendre les acteurs de résistance aux peptides antimicrobiens chez le pneumocoque.

Analyse de protéomique quantitative d’une souche sauvage et mutante Δtcs01 R6 avec ou sans traitement à la bacitracine (A) volcano plot montrant les protéines différentiellement exprimées dans la souche sauvage lors d’un traitement à la bacitracine (Bac) (1 μg/ml pendant 45 min). (B) volcano plot montrant les protéines différentiellement exprimées dans la souche sauvage en comparaison avec la souche mutante Δtcs01 en présence de bacitracine.

Référence : Identification of a two-component system involved in antimicrobial peptide resistance in Streptococcus pneumoniae. A M Diagne, A Pelletier, C Durmort, A Faure, K Kanonenberg, C Freton, APage, F Delolme, J Vorac, S Vallet, L Bellard, C Vivès, F Fieschi, T Vernet, P Rousselle, S Guiral, C Grangeasse, JM Jault, and C Orelle. PLoS Pathog. 2022 Apr 8;18(4):e1010458.