Caractérisation fonctionnelle et structurale d'arylamine N-acétyltransférases bactériennes

par Benjamin Pluvinage

Thèse de doctorat en Structure, fonction et ingéniérie des protéines

Sous la direction de Fernando Rodrigues-Lima .

Soutenue en 2008

à Paris 7 .


  • Résumé

    Les arylamines N-acétyltransférases (NATs) sont des enzymes du métabolisme des xénobiotiques impliquées dans la biotransformation de composés aromatiques. Le rôle précis des NATs bactériennes est mal connu bien que ces enzymes pourraient contribuer à l'antibio-résistance de certains microorganismes. Nous avons étudié deux modèles bactériens : Bacillus anthracis et Nocardia farcinica. B. Anthracis est le principal agent infectieux pouvant être utilisé lors d'attaques bioterroristes. Trois cadres ouverts de lecture codant pour trois NATs (BaNATA, BaNATB, BaNATC) ont e��té identifiés. B. Anthracis est la seule bactérie possédant trois enzymes NAT. BaNATB et BaNATC sont fonctionnellement actives. BaNATA semble dépourvue de toute activité. Nos résultats suggèrent que BaNATC pourrait contribuer à la résistance de B. Anthracis au sulfaméthoxazole (SMX). Les résultats préliminaires de la structure tridimensionnelle de BaNATC suggèrent la présence d'éléments décrits jusqu'à présent uniquement dans les structures des NATs humaines. A/, farcinica est à l'origine d'infections pulmonaires (nocardioses) chez l'Homme dont les symptômes ressemblent à ceux de la tuberculose. Nous avons décrit une nouvelle enzyme NAT (NfNAT) apparentée aux enzymes NATs des mycobactéries. NfNAT possède une activité acétyltransférase élevée vis-à-vis de plusieurs substrats dont l'isoniazide (INH). L'INH n'est pas utilisé pour traiter les nocardioses. Le SMX, faiblement acétylé par NfNAT, est utilisé comme traitement de choix. Les données reportées dans cette étude devraient aider à la compréhension du rôle des NATs dans les nocardia et mycobacteria, et également au design de molécules antagonistes des NATs.

  • Titre traduit

    Functional and Structural Characterization of Bacterial Arylamine N-Acetyltransferases


  • Résumé

    Arylamine N-acetyltransferases (NAT) are xenobiotic-metabolizing enzymes involved in the biotransformation of aromatic drugs and pollutants. The precise role of bacterial NAT is not well known. It has been suggest they may contribute to microbial résistance to certain antibiotics. We worked on two bacterial models: Bacillus anthracis and Nocardia farcinica. B. Anthracis is one of the main infectious agents susceptible to be used in bioterrorist attack. Three sequences coding for three paralogous NAT (BaNATA, BaNATB and BaNATC) have been identified. So far, B. Anthracis appears as the sole bacterium possessing three NAT enzymes. BaNATB and BaNATC were found to be functionally active towards several aromatic substrates. Conversely, BaNATA seems to be devoid of NAT activity. Our results suggest that BaNATC could contribute to the résistance of B. Anthracis to sulfaméthoxazole (SMX). Preliminary data on BaNATC structure suggest that this enzyme displays some structural features found only in human NAT structures. N. Farcinica causes pulmonary infections in humans that resemble tuberculosis. We showed that a new NAT from this bacterium is related to the mycobacterial NAT enzymes. In particular, NfNAT was found to display high A/-acetyltransferase activity towards substrates including isoniazid (INH). Interestingly, INH is not used to cure nocardiosis. The treatment of choice is the use of SMX which was found to be poorly acetylated. The data reported in this study will help to develop our understanding of the role of NAT enzymes in nocardia and mycobacteria and may help in the rational design of NAT antagonists for a range of clinical applications.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (176 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 200 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2008) 104
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