REMODIFF — Impact des enzymes de remodelage du peptidoglycane sur la résistance aux antibiotiques et au stress chez Clostridioides difficile

Les infections à Clostridioides difficile (ICD) sont la principale cause de diarrhée nosocomiale associée aux antibiotiques et ont de lourdes conséquences médicales. Les ß-lactamines, et en particulier les céphalosporines, sont reconnues comme les principaux agents responsables de l'ICD, mais le mécanisme de résistance intrinsèque de C. difficile aux céphalosporines n'est toujours pas élucidé. Les ß-lactamines sont des antibiotiques à large spectre ciblant l'assemblage du peptidoglycane (PG). Le PG est composé de chaînes de glycanes réticulées par de courts peptides et confère une protection contre les stress environnementaux. Dans la plupart des bactéries, les ponts interpeptidiques sont principalement créées par des D,D-transpeptidases (DDT) appartenant à la famille des protéines de liaison à la pénicilline (PLP) et qui sont les cibles principales de la plupart des ß-lactamines. Cependant, la plupart de ces ponts sont synthétisées par des transpeptidases non classiques et essentielles chez C. difficile, à savoir les L,D-transpeptidases (LDT) , qui sont insensibles aux ß-lactamines, à l'exception des carbapénèmes. C. difficile est la première et, jusqu'à présent, la seule bactérie pour laquelle les LDT ont été montré essentielles à la viabilité. Cela révèle un mode original d'expansion du PG et implique que l'inhibition de l'activité des LDT pourrait être délétère pour C. difficile. Alors que les DDT utilisent des précurseurs de PG natifs contenant un pentapeptide comme donneur d'acyle pour générer les ponts interpeptidiques, les LDT ont besoin d'une tige tétrapeptidique dans le substrat donneur d'acyle et leur activité peut donc être limitée par la disponibilité du substrat. Les tiges tétrapeptidiques sont produites par des enzymes de remodelage du PG, incluant des D,D-carboxypeptidases qui clivent le résidu terminal des tiges pentapeptidiques et des endopepeptidases spécifiques, et elle peuvent être dégradées en tiges tripeptidiques par des L,D-carboxypeptidases. L'objectif de ce projet est de caractériser le rôle des principales enzymes de remodelage du PG chez C. difficile dans le contrôle de l’activité des LDT, l'expansion du PG et la résistance aux ß-lactamines et de définir leur implication dans l’homéostasie du PG et l’adaptation aux stress environnementaux. Cela améliorera grandement notre compréhension actuelle de la dynamique du PG en lien avec la résistance aux ß-lactamines chez C. difficile. Ces enzymes pourraient constituer de nouvelles cibles thérapeutiques pour l'éradication spécifique de C. difficile.