Projet ANR-07-JCJC-0125 – BACTYRKIN : Bacterial tyrosine kinases: a new class of enzymes as innovative therapeutic targets
Programme : Jeunes chercheuses & jeunes chercheurs (JCJC) 2007
Année de financement : 2007
Coordinateur du projet : Monsieur Christophe Grangeasse (CNRS DELEGATION REGIONALE RHONE AUVERGNE)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 200000.0 euros
Date de début : 2007
Durée : 48 mois
Résumé : La phosphorylation/déphosphorylation des protéines joue un rôle majeur au sein des réseaux de transduction du signal. Cependant, pendant très longtemps, cette modification des protéines était considérée comme un mécanisme de régulation propre aux eucaryotes et ce n'est qu'après une longue période de controverse qu'elle a été mise en évidence chez les bactéries. Dans le cas particulier des tyrosine-kinases, les bactéries semblaient dépourvues de ce type d'enzyme jusqu'en 1997. Depuis, quelques tyrosine-kinases ont été identifiées et caractérisées chez différentes bactéries. Ainsi, il est maintenant admis que la phosphorylation des protéines au niveau de la tyrosine est également un élément important de régulation de la physiologie des bactéries. Néanmoins, la plupart des tyrosine-kinases bactériennes identifiées à ce jour ne ressemblent pas à leurs homologues eucaryotes et leur mécanisme catalytique est considérablement différent. Par conséquent, il semble que les bactéries aient développé leur propre type d'enzymes pour phosphoryler les protéines au niveau de la tyrosine. A partir de là, la caractérisation de nouvelles tyrosine-kinases bactériennes et de leurs substrats devrait, non seulement permettre une meilleure compréhension du fonctionnement de ces enzymes, mais également contribuer à définir leur importance dans le métabolisme de la cellule bactérienne, et plus particulièrement des espèces pathogènes. La recherche d'inhibiteurs spécifiques de ces enzymes représente alors une approche intéressante et prometteuse. En effet, ces enzymes constituent une cible idéale pour des molécules inhibitrices afin d'affecter, ralentir et arrêter le développement de certaines bactéries. Ainsi, une approche combinée de biochimie, biologie moléculaire, bioinformatique et modélisation moléculaire est nécessaire pour caractériser de nouvelles tyrosine-kinases bactériennes et concevoir des inhibiteurs capables d'affecter leur activité. Cet objectif est le thème principal du projet et il s'articule autour de deux axes principaux. -  La première partie du projet reprendra nos études initiales afin de caractériser de nouvelles tyrosine-kinases bactériennes, leurs substrats et leurs partenaires chez la bactérie E. coli cultivée dans différentes conditions. Pour cela, nous utiliserons une approche combinant l'utilisation de radioisotopes (32P), de techniques d'analyse des phosphoaminoacides, d'électrophorèse bidimensionnelle et de spectrométrie de masse. Puis, une fois identifiées, et en fonction de leurs natures et de leurs rôles au sein de la cellule bactérienne, des tests spécifiques seront effectués pour déterminer l'effet de la phosphorylation sur l'activité des protéines modifiées. Ceci nécessitera notamment la caractérisation des sites de phosphorylation au niveau des protéines modifiées. Enfin, la réalisation de mutants génomiques des tyrosine-kinases et de mutations ponctuelles au niveau des substrats permettront de vérifier l'importance des réactions de phosphorylation au niveau de la tyrosine sur le développement de la bactérie. -  La deuxième partie concernera l'analyse des données biologiques obtenues et décrites dans la littérature afin de générer de nouvelles hypothèses sur le fonctionnement des tyrosine-kinases et la conception de molécules inhibitrices. Pour cela, nous développerons des outils bioinformartiques pour établir les caractéristiques communes des tyrosine-kinases et nécessaires à leur activité. Puis, nous réaliserons la modélisation de ces enzymes pour concevoir des inhibiteurs dans de but d'affecter leur activité. Ce travail sera réalisé par homologie avec le travail réalisé pour des tyrosine-kinases eucaryotes. Les inhibiteurs seront constitués de peptides possédant une forte affinité et spécificité pour la protéine ciblée et ils seront modifiés par un groupement mimant la molécule d'ATP. Enfin, nous testerons la capacité de ce(s) inhibiteur(s) à influencer le développement de E. coli mais également d'autres espèces