Projet ANR-15-CE11-0019 – TOOTHPASTE : Bases moléculaires de la virulence de Porphyromonas gingivalis, un pathogène bucco-dentaire
Programme : Etude des systèmes biologiques, de leur dynamique, des interactions et inter-conversions au niveau moléculaire (DS0401) 2015
Année de financement : 2015
Coordinateur du projet : Monsieur Eric CASCALES (Centre National de la Recherche Scientifique Délégation Provence et Corse _ LISM)
Montant : 399999.0 euros
Date de début : 2015
Durée : 42 mois
Résumé : Les parodontites et gingivites sont considérées comme un problème de santé majeur au niveau mondial. Près de 36% de la population mondiale (20% dans les pays industrialisés) souffre de ces maladies dentaires et de perte de dents. Bien que d’autres facteurs entrent en jeu, les parodontites et gingivites sont essentiellement provoquées par un pathogène bactérien buccal, Porphyromonas gingivalis. L’infection par cette bactérie à Gram-negatif provoque des sévères lesions dans les tissus buccaux et les gencives induisant la disruption de la structure qui maintient les dents. Ces lésions sont causées par un cocktail de protéines toxiques sécrétées par Porphyromonas appelées gingipaines. Les gingipaines ont des activités de type adhésines ou protéases qui vont permettre à la bactérie d’adhérer aux tissus buccaux et à promouvoir l’invasion de tissus gingivaux en dégradant la matrice protéique (fibrinogène et collagène) qui les protège. Récemment, il a été montré que le transport des gingipaines à la surface de la bactérie est assuré par un complexe protéique appelé système de sécrétion de Type IX (T9SS). Ce système de sécrétion est composé de 10 à 14 sous-unités, codées par les genes por. L’hypothèse actuelle est que ces sous-unités assemblent un complexe qui traverse l’enveloppe de la bactérie, et impliqué dans la reconnaissance, le recrutement et la matûration des gingipaines. Le mécanisme par lequel le T9SS reconnait et sélectionne les gingipaines n’est pas connu, mais les séquences des gingipaines contiennent un motif conservé à l’extrémité C-terminale, appelé CTD (C-terminal domain) qui est clivé lors du transport. Cette observation suggère que la sécrétion des gingipaines repose sur un mécanisme conservé, et que le motif CTD sert de motif de reconnaissance pour le T9SS. 
Malgré que les risques de gingivites et de déchaussement des dents soient diminués par de bonnes conditions hygiéniques, il n’existe à l’heure actuelle aucun traitement médical efficace afin de combattre ou d’éradiquer Porphyromonas, ou pour inhiber l’action des gingipaines. Le traitement actuel repose sur la sensibilité de Porphyromonas, une bactérie anaérobie, à l’oxygène et consiste à injecter de l’eau oxygénée dans les tissues des gencives infectées. Ce traitement n’a cependant qu’un impact limité et des traitements sont actuellement développés afin de cibler spécifiquement les gingipaines. Cependant, les gingipaines possèdent des activités enzymatiques variées et il est donc peu probable qu’un nombre limité de molécules sera suffisant pour bloquer le répertoire des gingipaines. La solution la plus adequate serait d’identifier des molécules qui bloqueraient le système de transport commun à toutes ces enzymes en essayant (i) de bloquer l’expression des genes codant le T9SS, (ii) d’inhiber le fonctionnement de ce système de secretion et/ou (iii) de cibler spécifiquement le motif CTD et d’empêcher le recrutement des gingipaines par le T9SS. Pour cela, il est important de comprendre comment le T9SS s’assemble et fonctionne et comment il reconnait et transporte les gingipaines. Le projet propose de répondre à certaines de ces questions. Dans un premier temps, les différentes sous-unités du T9SS seront caractérisées en detail par des approaches in vivo et in vitro afin de définir l’architecture générale du système de secretion. Enfin, les étapes précoces du recrutement des gingipaines et la contribution du motif CTD seront étudiées. Les deux équipes impliquées dans ce projet sont reconnues internationallement pour l’étude des systèmes de secretion ou pour la caractérisation de complexes multi-protéiques de grande taille et possèdent des expertises complémentaires (biochimie, biophysique, biologie moléculaire et structurale).