Projet ANR-11-BSV6-0016 – TB GlycoPrOmics : Impact de la O-glycosylation des proteines de Mtb sur la virulence du bacille: Définition structurale et fonctionnelle du glycoprotéome de Mycobacterium tuberculosis
Programme : Blanc - SVSE 6 - Génomique, génétique, bioinformatique et biologie systémique (Blanc SVSE 6)
Année de financement : 2011
Coordinateur du projet : Monsieur Michel RIVIÈRE (CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique; Centre national de la recherche scientifique; Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale
Montant : 527000.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 48 mois
Résumé : Evaluation de la mannosylation des protéines comme cibles thérapeutique contre la tuberculose.Impact de la O-glycosylation des proteines de Mtb sur la virulence du bacille: Définition structurale et fonctionnelle du glycoprotéome de Mycobacterium tuberculosis
Recherche de nouvelles cibles thérapeutiques contre la tuberculose.Avec 1/3 de la population infectée par Mtb et 2 millions de morts par an (1 mort toutes les 16 secondes) la tuberculose demeure encore aujourd’hui un problème de santé publique majeur. En outre l’aggravation inquiétante de cette situation par l’émergence de souches de M. tuberculosis multi-resistantes ou pratiquement totalement réfractaires à la plupart des traitements actuels souligne la faiblesse de l’arsenal thérapeutique disponible pour lutter contre cette infection. Une des raisons de cet inquiétant constat est qu’en dépit de décennies d'effort de recherche, les bases moléculaires de la pathogénicité de Mtb est encore mal comprise. Récemment les manno-protéines de Mtb ont émergé comme une nouvelle classe de molécules bactériennes de surface ou sécrétées capables d’interagir avec des éléments et en particulier des lectines du système immunitaire de l’hôte infecté (SP-A, SP-D, DC-SIGN, MR) et ainsi déclencher une réponse spécifique pouvant contribuer à l'infection par Mtb. Récemment l’implication de ces glycoprotéines dans les processus mis en place par Mtb pour persister et se développer chez l’hôte a été mise en évidence au laboratoire. Toutefois à ce jour seules trois glycoprotéines ont été formellement décrites chez Mtb, qui sont de plus totalement non-indispensables pour la survie de Mtb. Ces observations suggèrent donc clairement l'existence des glycoprotéines encore inconnues chez Mtb qui pourraient contribuer à sa capacité de survivre in vivo. Ces glycoprotéines constituent par conséquent des cibles potentielles pour la recherche de nouveaux antituberculeux. Notre projet vise à identifier ces glycoprotéines et à définir leurs rôles dans la survie et la virulence de Mtb.
Définition structurale et fonctionnelle du glycoprotéome de Mycobacterium tuberculosisLa glycosylation des protéines est actuellement reconnue comme l’une des modifications post traductionnelle des protéines les plus abondantes avec des conséquences importantes sur les propriétés et les activités biologiques des protéines. Toutefois du fait de la complexité structurale inhérente de ces modifications l’analyse des proteines glycosylées demeure encore dans la plupart de cas difficilement accessible et constitue un défi méthodologique que nous nous proposons de relever en proposant une approche intégrée combinant la glyco-proteomique (pour l’analyse et l'identification de ces glycoprotéines inconnues de Mtb) avec des analyses de proteomique quantitative et de transcriptomique. Dans ce but nous proposons de réunir les expertises complémentaires largement reconnues des groupes : « Immunochimie et Glycoconjugués mycobactériens », et « Proteomic et spectrométrie de masse des biomolécules ». Bien que difficile, ce projet est une occasion exceptionnelle d'explorer et mettre en place des stratégies et ressources optimisées de spectrométrie de masse et d’analyse de données à grande échelle pour élucider le rôle des protéines bactériennes mannosylées dans les relations hôte-pathogène. Nous sommes convaincus que la maitrise conceptuelle et pratique des méthodologies les plus innovantes et performantes de ces deux équipes constitue un avantage déterminant pour aborder ce système biologique dans son entière complexité.
Résumé de la soumission : La glycosylation des protéines est actuellement reconnue comme une des  modifications post traductionnelle des protéines des plus abondantes et biologiquement significatives avec des effets importants sur les propriétés et activités biologiques des protéines. Longtemps considérée comme limitée aux eucaryotes, la O-mannosylation des protéines a été démontrée également chez certains procaryotes, et en particulier chez Mycobacterium tuberculosis (Mtb) agent étiologique de la tuberculose humaine. Avec 1/3 de la population infectée par Mtb et 2 millions de morts par an la tuberculose demeure encore aujourd’hui un problème de santé publique majeur. Une des raisons de cet inquiétant constat est qu’en dépit de décennies d'effort de recherche, les bases moléculaires de la pathogénicité de Mtb est encore mal comprise. Récemment les manno-protéines de Mtb ont émergé comme une nouvelle classe de molécules bactériennes de surface ou sécrétées capables d’interagir avec des éléments et en particulier des lectines du système immunitaire de l’hôte infecté (SP-A, SP-D, DC-SIGN, MR) et ainsi déclencher une réponse spécifique pouvant contribuer à l'infection par Mtb. Récemment certains d'entre nous ont obtenues des évidences de l’implication de ces  glycoprotéines dans les processus mis en place par Mtb pour persister et se développer chez l’hôte. Toutefois à ce jour seules trois glycoprotéines ont été formellement décrites chez Mtb, qui sont de plus totalement non-indispensables pour la survie de Mtb. Ces observations suggèrent donc clairement l'existence des glycoprotéines encore inconnues chez Mtb qui pourraient contribuer à sa capacité de survivre in vivo. Ces glycoprotéines  constituent par conséquent des cibles potentielles pour la recherche de nouveaux antituberculeux. Notre projet vise à identifier ces glycoprotéines et à définir leurs rôles dans la survie et la virulence de Mtb. Pour ceci nous proposons une approche intégrée combinant la glyco-proteomique (pour l’analyse et l'identification de ces glycoprotéines inconnues de Mtb), une approche génétique et des essais de survie in vivo (afin de confirmer leur participation dans la capacité de Mtb de persister in vivo) et finalement des analyses de proteomique quantitative et de transcriptomique (pour vérifier leurs rôles dans la physiologie de Mtb). Dans ce but le coordonnateur du projet : le Dr. M. Rivière, propose de réunir les expertises complémentaires largement reconnues des groupes :  « Immunochimie et Glycoconjugués mycobactériens » (dirigé par G. Puzo), « Proteomic et spectrométrie de masse des biomolécules » (dirigé par B.Monsarrat et O.Schiltz) et « Pathogénicité moléculaire des mycobactéries » (dirigé par C. Guilhot). Bien que difficile ce projet, est une occasion exceptionnelle d'explorer et mettre en place des stratégies et ressources optimisées de spectrométrie de mass et d’analyse de données à grande échelle pour élucider le rôle des protéines bactériennes mannosylées les relations hôte-pathogène. Nous sommes convaincus que la maitrise conceptuelle et pratique des méthodologies les plus innovantes et performantes de ces trois équipes constitue un avantage déterminant pour aborder ce système biologique dans son entière complexité. Enfin nous attendons de ce projet qu’il nous permette de définir de nouvelles cibles de remplacement et des marqueurs d'activité de glycosylation exploitables dans le cadre de la mise en place d’un test à haut débit de recherche d’inhibiteurs de valeur thérapeutique potentielle élevée.
Résultats : En cours
Perspectives : En cours
Publications et brevets : En cours