Stuctural and functionnal studies of lectins and adhesin from Pseudomonas aeruginosa
Etudes structurales et fonctionnelles de lectines et adhésines chez Pseudomonas aeruginosa
Résumé
The opportunistic pathogen Pseudomonas aeruginosa is involved in nosocomial diseases and frequent infections in immunocompromised or cystic fibrosis patients. This bacterium is difficult to eradicate because of antibiotic resistance observed in many strains. It is able to produce a biofilm that increase this resistance. During infectious process, bacterial lectins are used to recognize and bind specifically oligosaccharides present on hosts tissues. Among them, the soluble PA-IL lectin (galactose specific) and a new identified fimbrial lectin, CupB6 are involved in adhesion and biofilm composition. The aim of this work is to characterize them biochemically and structurally. PA-IL binding site was well characterized by microcalorimtry, surface plasmon resonance and X ray crystallography, and a large number of galactose-derivative inhibitors were tested. For CupB6 we focused on the saccharide identification and demonstrated that it could be the Lewis b tetrasaccharide. Structural studies are being performed. This work takes part in a project on development of suitable glycomimetics that can be an antibiotic alternative solution.
Pseudomonas aeruginosa est une bactérie pathogène opportuniste responsable de nombreuses maladies nosocomiales ainsi que d'infections graves chez les patients atteints de mucoviscidose ou chez immunodéprimés. La résistance aux antibiotiques observée chez de nombreuses souches fait de cette bactérie un pathogène difficile à éradiquer. Sa capacité à former un biofilm renforce en particulier cette résistance. Au cours de son processus infectieux, la bactérie utilise des lectines qui lui permettent de reconnaitre et de fixer spécifiquement les oligosaccharides présents en particulier sur les cellules hôte. Parmi elles, sont retrouvées la lectine soluble PA-IL (lectine à galactose) ainsi qu'une lectine fimbriale nouvellement identifiée, CupB6. Ces protéines seraient impliquées dans l'adhésion aux tissus de l'hôte et dans l'élaboration du biofilm. Nos travaux portent sur l'étude biochimique et structurale de ces deux lectines. Par des techniques de microcalorimétrie, de résonance plasmonique de surface et de cristallographie aux rayons X, le site de liaison du sucre de PA-IL a été parfaitement caractérisé, et de nombreux inhibiteurs dérivés du galactose ont pu être testés. D'autre part, nous avons exprimé Cup6 sous forme recombinante et nous avons étudié sa spécificité. Nos études ont montré que le sucre reconnu pourrait être le Lewis b et des études structurales sont en cours. Ces travaux s'inscrivent dans l'optique d'élaborer des glycomimétiques qui pourraient apporter une alternative aux antibiotiques.