Identification et caractérisation de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles chez les mycobactéries.

par Tanja Küssau

Thèse de doctorat en Biologie Santé

Sous la direction de Mickael Blaise.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de Sciences Chimiques et Biologiques pour la Santé , en partenariat avec IRIM - Institut de Recherche en Infectiologie de Montpellier (laboratoire) .


  • Résumé

    Mycobacterium abscessus (Mab) est une mycobactérie non tuberculeuse et est considéré comme un pathogène humain émergent. Le traitement des infections à Mab conduit très souvent à un échec thérapeutique. Il est urgent de trouver de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter ces infections. Ce travail de thèse visait à explorer de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles chez les mycobactéries non tuberculeuses. Mon travail de thèse s'est axé sur deux projets. Le premier projet concerne l'étude des protéines de type N-acétylmuramylamidase (amidase), impliquées dans le remodelage du peptidoglycane. Notre objectif était d'évaluer, si MAB_0318 l'une des quatre amidases de Mab, pouvait être considérée comme cible médicamenteuse potentielle. La structure tridimensionnelle de MAB_0318 a été résolue et l'activité enzymatique a été caractérisée. Des criblages de banque de composés ont permis d'identifier des inhibiteurs de MAB_0318. L'étude d'un mutant de délétion de MAB_0318 a démontré que l'amidase n'est ni essentielle pour la croissance ni pour la virulence de la souche. Ceci suggère que MAB_0318 n'est pas une cible thérapeutique potentielle. Mon autre projet a concerné l'étude de deux gènes situés en amont du gène codant pour le transporteur MmpL3 impliqué dans l'export des acides mycoliques, constituants essentiels de l'enveloppe mycobactérienne. MmpL3 est essentielle à la croissance des mycobactéries, ce qui en fait une cible médicamenteuse très attrayante. Des expériences de RT-PCR attestent que les trois gènes appartiennent au même opéron. La caractérisation biochimique des protéines MSMEG_0252 montre que l'enzyme méthyle spécifiquement les ARN de transfert en position G46. Des délétions génétiques de MSMEG_0251, MSMEG_0252 ainsi qu'un double mutant ont été générées mais aucune différence phénotypique n'a pu être notée en comparaison avec la souche sauvage, suggérant fortement que les gènes ne sont pas essentiels à la survie des mycobactéries.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of novel potential drug targets in Mycobacterium sp.


  • Résumé

    Mycobacterium abscessus (Mab) is an emerging pathogenic non-tuberculous Mycobacteria (NTM) responsible for severe infections. Treatment of Mab infections often lead to therapeutic failure, mainly due to the intrinsic resistance of Mab to most antibiotics. This PhD thesis focuses on two different projects and has been dedicated to assess new potential drug targets in NTM. The first project dealt with the N-acetyl-muramyl amidases involved in peptidoglycan remodelling. We investigated MAB_0318, one of the four amidases of Mab. Using purified MAB_0318 we could show that it hydrolyses peptidoglycan, the three-dimensional structure was also solved. Drug screenings approaches were deployed to identify potential MAB_0318 inhibitors. We could show that a MAB_0318 deletion mutant is neither essential for Mab viability, nor for its virulence. Our study suggests that MAB_0318 is not a promising drug target. The second project focused on the study of two genes flanking the gene encoding for the essential mycolic acid transporter MmpL3. MmpL3 is classified as an excellent drug target to combat mycobacterial infections. Bioinformatic analysis shows that this syntenic organization of the three genes is found in most mycobacterial species. RT-PCR experiments attest indeed that the three genes belong to the same operon. Biochemical characterization of purified MSMEG_0251 and MSMEG_0252 proteins was initiated. In agreement with the in silico predictions, purified MSMEG_0252 methylates tRNA at position G46. Although, MSMEG_0251 possesses a NYN nuclease sequence signature, its nuclease activity was not confirmed. Surprisingly, none of the MSMEG_0251, MSMEG_0252 deletion mutants were affected in their growth which suggests that the two genes do not play a major role. Therefore, further experiments are necessary regarding the contribution of MSMEG_0251 and MSMEG_0252 in their potential interrelation with MmpL3.