Une nouvelle étude publié dans Biochimie Fait la lumière sur la façon dont les bactéries régulent leurs gènes, ce qui remet en question les hypothèses de longue date sur le comportement des protéines. La recherche compare comment deux espèces bactériennes – Escherichia coli et Mycobacterium tuberculosis – utilisent une molécule de signalisation appelée ampli cyclique (CAMP) pour contrôler les fonctions cellulaires importantes.
L’équipe fournit des informations clés sur la façon dont les protéines bactériennes des récepteurs de l’AMPc (CRP) réagissent différemment à la molécule de signalisation omniprésente, AMP cyclique (CAMP). En comparant la régulation allostérique d’Escherichia coli CRP (CRPECOLI) et de Mycobacterium tuberculosis CRP (CRPMTB), les chercheurs remettent en question l’hypothèse que la similitude structurelle prédit le comportement fonctionnel dans les protéines allostériques.
Cette étude a introduit des mutations structurellement homologues à partir de points chauds allostériques précédemment identifiés dans CRPECOLI dans CRPMTB pour étudier leurs effets sur la structure, la stabilité et la fonction de la solution protéique. Les résultats révèlent qu’en dépit de leur ressemblance structurelle, ces deux protéines de bactéries éloignées ne partagent pas des comportements allostériques identiques ou des points chauds en réponse aux signaux moléculaires. Ces résultats soulignent la complexité de la régulation allostérique et suggèrent que les mécanismes spécifiques aux espèces entraînent la régulation des gènes bactériens.
Au-delà de l’avancement de la connaissance fondamentale de la signalisation bactérienne, cette recherche a des implications potentielles pour le développement de médicaments. Comprendre les propriétés allostériques uniques du CRPMTB peut éclairer les stratégies thérapeutiques qui ciblent les régulateurs transcriptionnels de M. tuberculosis, un facteur critique dans l’adaptation bactérienne et la pathogenèse.
La recherche, intitulée «Identification des points chauds allostériques dans la protéine des récepteurs du camp de Mycobacterium tuberculosis par l’homologie structurelle», a été dirigée par le Dr Rodrigo Maillard à l’Université de Georgetown.
Les recherches futures exploreront comment les différences évolutives façonnent les voies de signalisation allostériques à travers les espèces bactériennes. Comprendre les mécanismes de régulation uniques de la CRP chez M. tuberculosis par rapport à E. coli peut donner un aperçu de l’adaptation bactérienne et de la régulation des gènes. De plus, l’identification de nouveaux éléments régulateurs dans les voies médiées par CRP pourrait éclairer les stratégies antimicrobiennes visant à perturber sélectivement les réseaux de signalisation bactériens essentiels, conduisant potentiellement à des approches thérapeutiques plus ciblées.
Plus d’informations:
Stephen P. Dokas et al, identifiant les points chauds allostériques dans la protéine des récepteurs du camp de Mycobacterium tuberculosis par l’homologie structurelle, Biochimie (2025). Doi: 10.1021 / acs.biochem.4c00723