Etude du contrôle de la bio-activation de l'éthionamide et applications thérapeutiques antituberculeuses

par Xavier Carette

Thèse de doctorat en Biochimie et biologie moléculaire

Sous la direction de Alain Robert Marie Baulard.

Soutenue en 2009

à Lille 2 .


  • Résumé

    Mycobacterium tuberculosis est l’agent étiologique de la tuberculose. En raison de l’épidémie de SIDA et de l’apparition de souches résistantes au traitement, la tuberculose est aujourd’hui la première cause de mortalité dans le monde due à une infection bactérienne. L’objectif de ce travail est l’amélioration du traitement de la tuberculose par l’éthionamide (ETH), un antituberculeux de seconde intention. Sur le terrain, l’efficacité de cet antibiotique est lourdement contrebalancée par sa toxicité, ce qui entraîne trop souvent une faible compliance des patients face à leur traitement et favorise l’émergence de bacilles résistants. L’ETH est une drogue qui nécessite une étape d’activation afin d’exercer son effet bactéricide. Ce mécanisme enzymatique est lié à la monooxygénase mycobactérienne EthA. Le répresseur transcriptionnel EthR de M. Tuberculosis a été identifié comme régulateur du gène ethA et donc, par conséquent, de la bio-activation de l’ETH. Nous avons approfondi l’étude de ces mécanismes de contrôle entamée par nos prédécesseurs et nous avons élaboré une stratégie chimiothérapique visant à dérégler ce système afin de rendre la bactérie hypersensible à l’ETH. Deux structures cristallographiques d’EthR ont révélé la présence de ligands fortuits capables d’inhiber la fonction répressive de cette protéine. En s’inspirant de ces études structurales, et en collaboration avec une équipe de chimistes médicinaux, nous avons développé une première famille d’inhibiteurs « drug-like » de ce répresseur et nous avons montré qu’ils permettent d’augmenter l’action de l’ETH d’un facteur dix in vitro et d’un facteur trois dans un modèle murin de tuberculose. A l’aide de plusieurs techniques de biophysique, nous avons d’une part étudié les relations structureaffinité de cette famille de composés, et d’autre part révélé l’importance d’acides aminés clés pour l’interaction inhibiteur-régulateur. Enfin, nous avons identifié très précisément la zone d’EthR qui perçoit la présence du ligand dans la poche et qui est donc à l’origine du changement conformationnel menant à la forme inactive du répresseur. La fixation de quatre dimères d’EthR sur un opérateur de 56 pb démuni de toute signature palindromique reste une originalité et une énigme. A l’aide d’un criblage génétique systématique, nous avons étudié l’implication de chaque paire de bases de l’opérateur dans la répression du gène ethA. Ces travaux ont permis de proposer un modèle de fixation coopérative inédit d’EthR sur l’ADN.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (168 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 156-168

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  • Cote : 50.379-2009-32-C
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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Lille_2009_no_M201
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