Etudes structurales et fonctionnelles du cœur catalytique de l'ADN gyrase de M. Tuberculosis

Structural and functionnal of the catalytique core of the M. Tuberculosis DNA gyrase

• Auteur / Autrice : Jérémie Piton
• Direction : Claudine Mayer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mycobacterium tuberculosis

ADN-gyrase

Topoisomérases

Résumé

Les topoisomérases de type II sont des enzymes qui régulent la topologie de l’ADN dans la cellule pour permettre l’exécution des processus informationnels. De manière générale, deux topoisomérases de type II aux actions synergiques coexistent chez les bactéries, l’ADN gyrase et la topoisomérase IV. M. Tuberculosis ne possède qu’une seule topoisomérase de type II au sein de son génome, l’ADN gyrase. Qui doit donc accomplir seule, les fonctions nécessaires à la survie de la cellule généralement effectuées par deux topoisomérases de type II et possède, par conséquent, un spectre d’activité hybride entre une ADN gyrase « classique » et une topoisomérase IV. Au cours de ce travail, nous avons résolu les structures cristallographiques de trois des quatre domaines de l’ADN gyrase de M. Tuberculosis, à savoir le domaine TOPRIM, le domaine de coupure-ligation et le domaine CTD, et complété les données structurales obtenues par des études biophysiques et fonctionnelles. Enfin, nous avons étudié le mécanisme d’action des fluoroquinolones, antibiotiques utilisés dans le traitement de la tuberculose, et dont la cible unique chez M. Tuberculosis est le cœur catalytique de l’ADN gyrase. Ce dernier, composé du domaine de coupure-ligation et le domaine TOPRIM, a été modélisé en complexe avec l’ADN et la moxifloxacine, qui est la fluoroquinolone la plus efficace contre M. Tuberculosis. L’analyse de ce modèle a permis de proposer un modèle d’interaction entre les fluoroquinolones, l’ADN et l’ADN gyrase mettant en lumière l’importance de la nature des acides aminés bordant la poche d’interaction aux quinolones, souvent responsable de résistance à ces antibiotiques