SIGNALER une erreur

Peptides antimicrobiens de Ruminococcus gnavus E1, une alternative potentielle aux antibiotiques conventionnels

par Lama Shamseddine

Projet de thèse en Virologie - Microbiologie - Immunologie

Sous la direction de Victor Duarte et de Mickaël Lafond.

Thèses en préparation à l'Université Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (laboratoire) depuis le 01-10-2020 .


  • Résumé

    L'OMS a identifié la résistance aux antibiotiques comme étant l'une des menaces majeures pour la santé humaine. Selon le dernier rapport O'Neill, la prédiction du nombre de décès en lien avec l'antibiorésistance est estimée à 10 millions en 2050. Cette situation amène les scientifiques à trouver de nouvelles molécules, idéalement naturelles, dont la structure et le mode d'action diffèrent par rapport aux antibiotiques conventionnels, pour pallier les phénomènes de résistance. Une alternative potentielle concerne les peptides antimicrobiens RiPPs (ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides) sécrétés par des bactéries. Ces composés sont produits sous forme d'un pré-peptide modifié post-traductionnellement pour aboutir à la forme active. De nombreux travaux montrent que le microbiome intestinal joue un rôle très important dans la santé de l'hôte. Parmi les mécanismes mis en œuvre, la production de peptides antimicrobiens apparait importante. Nos recherches s'intéressent à la bactérie Ruminococcus gnavus présente dans le tractus digestif d'environ 90% des individus sains. Une analyse bio-informatique du génome de R. gnavus E1 a permis d'identifier un gène codant pour un peptide riche en cystéines nommé SCIFF et un autre gène, en amont, codant pour une protéine de maturation contenant le motif CX3CX2C caractéristique des enzymes radical-SAM. A ce jour, seulement quelques peptides SCIFF ont été décrits dans littérature et leur activité antimicrobienne n'a pas été étudiée. Au travers de ce projet nous nous intéresserons à la biosynthèse du peptide maturé et à sa caractérisation biochimique et structurale. Un axe des recherches abordera les relations structure/activité afin de définir la séquence minimale et le motif structural nécessaires à une efficacité optimale. Une part importante du projet sera consacrée à l'activité biologique du peptide SCIFF et de ses dérivés sur des pathogènes de laboratoire et des souches cliniques résistantes et multi-résistantes, et à l'évaluation de son innocuité pour l'homme.

  • Titre traduit

    Ruminococcus gnavus E1 antimicrobial peptides, a potential alternative to conventional antibiotics


  • Résumé

    The WHO has identified antibiotic resistance as one of the major threats to human health. According to the latest O'Neill report, the prediction of the number of deaths related to antibiotic resistance is estimated at 10 million in 2050. This situation is prompting scientists to find new molecules, ideally natural ones, whose structure and mode of action differ from conventional antibiotics, to counter resistance phenomena. One potential alternative concerns the antimicrobial peptides RiPPs (ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides) secreted by bacteria. These compounds have to be modified post-translationally to be active. Numerous studies show that the intestinal microbiome plays a very important role in the health of the host. Among the mechanisms involved, the production of antimicrobial peptides appears to be important. Our research focuses on the Ruminococcus gnavus bacterium present in the digestive tract of about 90% of healthy adults. A bioinformatics analysis of the R. gnavus E1 genome identified a gene coding for a cysteine-rich peptide called SCIFF and another gene, upstream, coding for a maturation protein containing the CX3CX2C motif characteristic of the radical-SAM enzymes. To date, only a few SCIFF peptides have been described in the literature and their antimicrobial activity has not been studied. Through this project we will focus on the biosynthesis of the mature peptide and its biochemical and structural characterizations. One axis of the research will address the structure/activity relationships in order to define the minimal sequence and structural motif necessary for optimal efficacy. An important part of the project will be devoted to the biological activity of the SCIFF peptide and its derivatives on laboratory pathogens, resistant and multi-resistant clinical strains and to the evaluation of their toxicity.