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Une défense immunitaire chez les bactéries


​Une équipe de l’IBS (CEA/CNRS/Université Joseph Fourier) a déterminé la structure et les propriétés biochimiques d’une α-2-macroglobuline bactérienne. Les fortes similarités avec l’α-2-macroglobuline humaine suggèrent qu’elle pourrait assumer un rôle de défense. Il existerait donc un système immunitaire rudimentaire chez ces microorganismes. Ce résultat a été publié en septembre 2014 dans Nature Communications.

Publié le 1 octobre 2014

Les α-2-macroglobulines (A2M) sont de grosses protéines communes aux eucaryotes intervenant, entre autres, dans l’immunité innée. Leur rôle est alors d’inhiber les protéases (enzymes clivant les protéines) secrétées par les microorganismes infectieux. Elles comportent une partie ressemblant à la cible de ces enzymes. Lorsqu’une protéase clive cet «appât», l’A2M change de conformation et expose un groupe thioester(1), jusque-là enfoui au cœur de la molécule, qui se lie de manière covalente(2) à la protéase. Celle-ci est ainsi «piégée» puis évacuée. Etonnamment, des analogues d’A2M ont été repérés dans le génome de nombreuses bactéries pathogènes ou invasives.
Une équipe de l’IBS a réussi à cristalliser une A2M de Salmonella typhimurium puis à en déterminer la structure à l’échelle atomique et les mécanismes d’action. A l’instar des A2M d’eucaryotes, elle comporte une partie «appât» et un groupe thioester capables de piéger les protéases (essai réalisé avec une protéase virale connue). Sa structure protéique comprend 13 grands domaines dont 11 sont similaires à ceux observés, à moindre résolution, dans l’A2M humaine. Les deux autres, en position terminale, pourraient servir à ancrer la macroglobuline à la membrane bactérienne, du côté intérieur.
« L’évolution a conservé cette protéine, pourtant énorme pour une bactérie, chez des centaines d’espèces. Elle joue donc certainement un rôle important. Il a d’ailleurs été montré que des bactéries privées d’A2M deviennent moins infectieuses. Elle pourrait intervenir dans la défense contre les protéases de l’hôte » estime Andréa Dessen, qui dirige le groupe Pathogénie Bactérienne de l’IBS. Son équipe cherche actuellement à préciser ce rôle dans diverses situations (croissance, compétition, infection…).

(1) composé comportant un atome d’oxygène et un de soufre liés au même carbone
(2) liaison forte entre deux atomes d’une même molécule

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