A-sensing — Déchiffrage de mécanismes de réaction aux antibiotiques par un système à deux composants chez les bactéries

Notre projet a pour but d’élucider un mécanisme moléculaire permettant à la bactérie de détecter la présence de traces d’antibiotiques dans l’environnement. Des rapports alarmants indiquent que des concentrations environnementales d’antibiotiques influencent l’écologie microbienne et favorisent l’apparition de résistances. A des concentrations sous-inhibitrices, les antibiotiques déclenchent de faibles changements moléculaires et une adaptation détectable par des technologies « Omics » au niveau du transcriptome et du protéome. Ces changements contribuent à la tolérance et la résistance adaptative des bactéries face aux antibiotiques. Récemment, un mécanisme d’afflux de magnésium dû à l’expression de transporteurs du Mg2+ permettant à la bactérie de survivre au stress induit par des antibiotiques ciblant la traduction a été identifié. Cependant le mécanisme d’activation de l’expression de ces transporteurs reste inconnu. Le but du projet est de valider un modèle de contacts moléculaires utilisés par les bactéries pour « détecter » la présence d’aminoglycosides. Nos données préliminaires de transcriptomique, protéomique et de biochimie pointent un système à deux composants. Nous démontrons une interaction directe entre ces antibiotiques et la protéine kinase membranaire qui déclenche l’expression spécifique de gènes. Parmi ces gènes se trouve un transporteur membranaire pour le magnésium. Nous conforterons nos résultats sur des souches pathogènes par une série d’analyses transcriptomiques, protéomiques, biochimiques et structurales pour une forte valeur ajoutée au projet. Des expériences de réticulation in vivo et de résonance magnétique nucléaire in vitro nous donnerons les détails du mode d’interaction antibiotique-protéine avec ses conséquences fonctionnelles. Les résultats permettront de valider notre modèle où une protéine kinase membranaire interagit directement avec les aminoglycosides pour stimuler un afflux de Mg2+ en réponse au stress antibiotique.