Des chercheurs de l’université de l’Illinois à Chicago ont découvert qu’un peptide naturel provenant de mouches des fruits, appelé drosocine, peut se lier aux ribosomes des bactéries et entraver la production de protéines, forçant ainsi les cellules bactériennes à s’autodétruire. Cette découverte, ainsi que la compréhension de son mécanisme de fonctionnement, pourrait faciliter la création de nouveaux antibiotiques.
Une nouvelle étude fait état du mécanisme antibactérien du peptide.
Des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Chicago ont découvert qu’un peptide dérivé de mouches à fruits pourrait ouvrir la voie au développement de nouveaux antibiotiques.
Publiée dans Nature Chemical Biology, leur étude révèle que le peptide naturel, connu sous le nom de drosocine, protège l’insecte contre les infections bactériennes en se liant aux ribosomes bactériens. Une fois liée, la drosocine empêche le ribosome d’accomplir correctement sa tâche principale – la fabrication de nouvelles protéines, dont les cellules ont besoin pour fonctionner.
La production de protéines peut être interrompue en interférant avec les différentes étapes de la traduction – le processus par lequel l’ADN est « traduit » en molécules de protéines. Les scientifiques de l’UIC ont découvert que la drosocine se lie au ribosome et inhibe la fin de la traduction lorsque le ribosome atteint le signal d’arrêt à la fin du gène.
« La drosocine est seulement le deuxième antibiotique peptidique connu pour arrêter la terminaison de la traduction », a déclaré Alexander Mankin, auteur de l’étude et professeur distingué du Centre des sciences biomoléculaires et du département des sciences pharmaceutiques du Collège de pharmacie.L’autre, appelé apidécine et présent chez les abeilles, a été décrit pour la première fois par les scientifiques de l’UIC en 2017.
Le laboratoire de l’UIC, co-dirigé par Mankin et Nora Vázquez-Laslop, professeur de recherche au College of Pharmacy, a réussi à produire le peptide de la mouche des fruits et des centaines de ses mutants directement dans des cellules bactériennes.
« La drosocine et ses mutants actifs produits à l’intérieur des bactéries ont forcé les cellules bactériennes à s’autodétruire », a déclaré Mankin.
Bien que les peptides drosocine et apidaecine fonctionnent de la même manière, les chercheurs ont découvert que leurs structures chimiques et la manière dont ils se lient au ribosome sont différentes.
« En comprenant le fonctionnement de ces peptides, nous espérons pouvoir exploiter le même mécanisme pour de nouveaux antibiotiques potentiels. Comparer côte à côte les composants des deux peptides facilite la conception de nouveaux antibiotiques qui tirent le meilleur parti de chacun d’entre eux », a déclaré Mankin.
Référence : « Inhibition of translation termination by the antimicrobial peptide Drosocin » par Kyle Mangano, Dorota Klepacki, Irueosa Ohanmu, Chetana Baliga, Weiping Huang, Alexandra Brakel, Andor Krizsan, Yury S. Polikanov, Ralf Hoffmann, Nora Vázquez-Laslop et Alexander S. Mankin, 30 mars 2023, Nature Chemical Biology.
DOI: 10.1038/s41589-023-01300-x
L’étude a été financée par les National Institutes of Health.