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Thèse soutenue

Mécanismes génétiques de l'activation de la pro-drogue éthionamide chez les mycobactéries

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Auteur / Autrice : Jean Engohang Ndong
Direction : Camille Locht
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Science de la vie et de la santé
Date : Soutenance en 2003
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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L'éthionamide (ETH) est un puissant antituberculeux de seconde ligne utilisé pour le traitement des patients infectés par des souches de Mycobacterium tuberculosis multirésistantes aux antibiotiques de première intention. Bien que l'ETH soit un analogue structural de l'isoniazide (INH) et que ces deux antibiotiques partagent une cible moléculaire commune (InhA), il n'est cependant observé que peu de résistances croisées parmi les isolats cliniques. Au cours de cette étude, nous avons identifié deux gènes de M tuberculosis, Rv3854c (ethA) et Rv3855 (ethR), impliqués dans la résistance à l'ETH. L'analyse de la séquence en acides aminés de EthA, montrant que cette protéine appartient à la famille des monooxygénases, et la surproduction de EthA, conduisant à un phénotype d'hypersensibilité des mycobactéries à l'ETH, suggèrent que EthA peut être l'activateur biologique de la pro-drogue ETH. Parallèlement, la surexpression de ethR, gène voisin de ethA, génère des mycobactéries hautement résistantes à l'ETH. L'analyse de la séquence en acides aminés révèle l'existence dans la région amino-tenninale de EthR d'un motif hélice-tour-hélice caractéristique des régulateurs de la famille TetR/CamR. En outre, l'inactivation de ethR chez M tuberculosis rend le bacille hypersensible à l'ETH. Ensembles, ces informations suggèrent que EthR pourrait réguler l'expression de ethA. Grâce à des expériences de génétique, de biochimie et de biologie moléculaire, nous avons confinné que EthR régule négativement l'expression de ethA et que cette régulation se fait par fixation directe et spécifique du régulateur sur la région promotrice du gène ethA. Nous avons montré que le site d'initiation de la transcription de ethA est localisé dans la zone opératrice de EthR de 55 pb définie par l'ana]yse d'empreinte à la DNase 1. Pour la première fois, nous montrons qu'un régulateur de la famille TetR/CamR se fixe sur son opérateur par octamérisation de type coopératif. Ce comportement original a motivé l'étude cristallographique de EthR qui révèle une structure dimérique ligandée à deux molécules hydrophobes de faible poids moléculaire. Ces travaux ouvrent des perspectives de développement d'inhibiteurs potentiels de EthR qui pourraient aboutir à l'amélioration du traitement de la tuberculose.