La protéine fur, nouvelle cible antibactérienne ? : approches par utilisation des aptamères peptidiques

The Fur protein, a new antibacterial target ? : approach using petide aptamers

• Auteur / Autrice : Nadia Abed
• Direction : Isabelle Michaud-Soret, Pierre Colas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Mots clés

Mots clés libres

Ferric uptake regulation

Résumé

Avec l’apparition de souches multirésistantes il apparaît indispensable d’identifier de nouvelles cibles pour l’antibiothérapie. Le lien existant entre la biodisponibilité du fer et la virulence est à présent clairement établie. Ainsi l’inactivation de Fur (Ferric uptake regulation), un régulateur global qui n'existe pas chez les organismes supérieurs, pourrait être une cible intéressante. Fur est principalement connu pour son rôle en tant que régulateur de la transcription de nombreux gènes impliqués entre autres dans le métabolisme du fer et la réponse au stress oxydant. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons choisi de sélectionner des protéines capables d’inactiver conditionnellement et in vivo la protéine Fur. Les aptamères peptidiques forment une classe de biomolécules de reconnaissance artificielles capables d’inactiver une protéine cible. Premièrement, nous avons sélectionné, in vivo, des aptamères capables de conférer un phénotype caractéristique des mutants fur (résistance au Mn2+). Parmi les aptamères sélectionnés, deux se sont révélés intéressants, Mn1 et Mn2. Leur étude a permis de montrer qu’ils étaient impliqués dans le métabolisme du fer mais aussi celui du stress oxydant. Cependant la cible de ces aptamères s’est révélée ne pas être Fur. Deuxièmement, nous avons entrepris une sélection d’aptamères interagissant avec la protéine Fur en utilisant la technologie du double hybride chez la levure. Nous avons isolé 4 aptamères (F1 à F4) qui interagissent et inhibent Fur de manière différente. La caractérisation de ces aptamères nous a permis de suggérer un mode d’action pour chacun d’entre eux ainsi que des informations sur le rôle de Fur.

The identification of new antibacterial targets seems to be a crucial point to struggle against multiresistant strains. The link between iron bio-availability and virulence is now well established. Thus, the inhibition of the Ferric Uptake Regulation protein (Fur), a global regulator present in most of bacteria could be a very interesting target. The major activity of Fur has been established as a transcriptional regulator of many genes related with iron metabolism and oxidative stress. With the aim to confirm this hypothesis, we have chosen to select proteins able to inhibit the protein Fur in vivo using Peptide aptamers (artificial biomolecules) able to recognise and inhibit specific protein targets. First, we have selected in vivo using E. Coli, aptamers able to generate a phenotype characteristic of fur mutant, resistant of high concentration of Mn2+. Among the selected aptamers, two of them seem to be of particular interest, Mn1 and Mn2 and a detailed study of their activity showed that they were implicated in both iron metabolism and oxidative stress regulation. Nevertheless, we have shown that the target of these aptamers wasn’t the protein Fur. In a second case, aptamers able to interact with the protein Fur have been isolated using the yeast two-hybrid technology. Therfore, we have selected 4 aptamers (F1 to F4) that interact and inhibit Fur in differe nt ways. Their characterisation allowed us to suggest a mechanism of action for each of them and to get more information about the protein Fur activity.