Vendredi l 30-06-2017
Système toxine-antitoxine bactérien : comment bloquer l'initiation de la synthèse des protéines ?

Les systèmes toxine-antitoxine (TA) bactériens sont abondants dans les génomes bactériens et présentent des activités très diversifiées. Ces modules sont composés d'une protéine toxique inhibant les fonctions essentielles de la bactérie hôte et d'une protéine antidote, contrecarrant l'activité de la toxine. Dans certaines conditions environnementales stressantes, comme par exemple lors d'un traitement antibiotique, l'activité toxique de la toxine est libérée et inhibe la croissance de la bactérie hôte. Ces systèmes ont été impliqués dans la persistance, un phénomène permettant aux bactéries de tolérer et de survivre aux antibiotiques.

Nous avons caractérisé l'activité d'une nouvelle toxine, AtaT, provenant d'une souche d'Escherichia coli pathogène. AtaT présente une activité acétyl-transférase ayant la capacité de transférer un groupe acétyl sur sa cible à partir de l'acétyl-coenzymeA, une molécule du métabolisme abondante. La cible de cette toxine a été identifiée par les chercheurs: il s'agit de l'ARN de transfert initiateur, indispensable à l'initiation de la traduction des protéines. Chez les bactéries, cet ARN de transfert chargé par l'acide aminé méthionine subit une modification (formylation), qui permet le démarrage de la traduction. En présence de la toxine AtaT, l'acide aminé méthionine est acétylé et non formylé. Par une combinaison d'approches menées in vivo et in vitro, les chercheurs ont montré que l'acétylation de la méthionine chargée sur l'ARN initiateur empêche son interaction avec le ribosome et les facteurs d'initiation de la traduction, ce qui conduit à un blocage de l'étape d'initiation de la traduction.

Ce travail a révélé un nouveau mécanisme moléculaire permettant de bloquer la traduction et met en évidence le tRNA initiateur comme un cible de choix pour bloquer la croissance bactérienne.

Jurėnas D, Chatterjee S, Konijnenberg A, Sobott F, Droogmans L, Garcia-Pino A, Van Melderen L.

AtaT blocks translation initiation by N-acetylation of the initiator tRNAfMet

Nat Chem Biol. 2017 Apr 3. doi: 10.1038/nchembio.2346. [Epub ahead of print]