Des chercheurs de l’Université d’Umeå, en Suède, et de l’Université Cornell, aux États-Unis, ont découvert un mécanisme répandu chez les bactéries qui renforce leurs défenses contre les menaces environnementales.
Cette découverte, qui pourrait être importante pour la recherche visant à développer de nouveaux traitements, montre comment un mode de réticulation spécifique dans la paroi cellulaire du peptidoglycane inhibe l’activité de certaines enzymes dégradant la paroi cellulaire et protège ainsi les bactéries.
Les bactéries sont protégées par la paroi cellulaire du peptidoglycane, qui les aide à résister à la pression de turgescence interne et aux dommages externes, tels que les attaques d’autres bactéries et virus. Pour se développer et rester fortes, les bactéries ont besoin d’un équilibre d’enzymes qui construisent et détruisent la paroi cellulaire.
Les transglycolases lytiques sont un type important d’enzymes qui décomposent les chaînes de peptidoglycanes. Cependant, les mécanismes de régulation qui les régissent restent jusqu’à présent incertains.
L’étudedirigé par le laboratoire de Felipe Cava à l’Université d’Umeå en collaboration avec des collègues de l’Université Cornell à New York, et publié dans Nature Communicationsrévèle qu’un type spécifique de réticulation dans la paroi cellulaire, connu sous le nom de réticulation LD, inhibe l’activité des transglycolases lytiques.
Cela a des conséquences biologiques majeures. Par exemple, certaines bactéries utilisent ce type d’enzyme pour libérer des fragments de paroi cellulaire qui modulent le système immunitaire de l’hôte. Certaines bactéries et certains virus utilisent également ce type d’enzyme pour tuer d’autres bactéries. En contrôlant l’activité de ces enzymes, les bactéries peuvent potentiellement se protéger du système immunitaire et des attaques d’autres bactéries et virus.
« Cette découverte comble une lacune importante dans la compréhension du rôle de la réticulation LD dans l’homéostasie de la paroi cellulaire », explique Cava. « Nous avons montré que les bactéries peuvent améliorer leur protection contre les menaces environnementales, notamment les attaques de phages, grâce à une seule modification structurelle de leur paroi cellulaire. »
Cette découverte apporte de nouvelles perspectives sur l’homéostasie de la paroi cellulaire bactérienne et ouvre des voies potentielles pour le développement de nouvelles thérapies antibactériennes.
« En ciblant la réticulation LD, de nouveaux traitements pourraient être conçus pour affaiblir les défenses des bactéries, les rendant plus vulnérables aux antibiotiques et aux réponses immunitaires », explique Laura Alvarez, chercheuse au Département de biologie moléculaire de l’Université d’Umeå et première auteure de l’étude.
Plus d’informations :
Laura Alvarez et al, Contrôle des autolysines de la paroi cellulaire bactérienne par le mode de réticulation du peptidoglycane, Nature Communications (2024). DOI : 10.1038/s41467-024-52325-2