Sélection et étude de peptides inhibiteurs multi-cibles visant les Mur ligases chez Pseudomonas aeruginosa

Abstract

Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable de nombreuses infections nosocomiales dans le monde. Chez les personnes atteintes de fibrose kystique les infections pulmonaires causées par cette bactérie sont la principale cause de morbidité et de mortalité, et développer de nouveaux agents anti-pyocyaniques, capables de combattre efficacement et durablement ce pathogène, est aujourd’hui une nécessité si l’on veut améliorer la qualité et l’espérance de vie de ces personnes. Pour cela, le peptidoglycane fait partie des cibles privilégiées dans le développement d’agents antibactériens, étant donné le rôle essentiel de ce polymère dans la survie bactérienne. Les Mur ligases (MurC, MurD, MurE et MurF), une famille d’enzymes très similaires ayant un rôle essentiel dans la voie de biosynthèse du peptidoglycane, ne sont aujourd’hui ciblées par aucun antibiotique et constituent des cibles prometteuses pour le développement d’agents antibactériens performants et durables qui cibleraient plusieurs d’entre elles. Dans cette étude, les Mur ligases de Pseudomonas aeruginosa ont été purifiées et utilisées comme cibles dans une stratégie innovante permettant de sélectionner des peptides ayant une affinité pour les 4 Mur ligases. Pour cela, deux banques peptidiques ont été criblées à l’aide d’une version optimisée de la technique de présentation phagique et 6 peptides sélectionnés ont été évalués pour leur affinité spécifique aux Mur ligases.

Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen responsible of many nosocomial infections around the world. Among cystic fibrosis patients, lung infections caused by this bacterium are the major cause of morbidity and mortality and thus developing new antipyocyanic agents, capable to fight this pathogen in an efficient and sustainable manner, is now a necessity to improve the quality and the life expectancy of these patients. To realize this, the peptidoglycan is one of the best targets for the development of antibacterial agents given the essential role of this polymer in bacterial survival. The Mur ligases (MurC, MurD, MurE and MurF), a family of very similar enzymes that have an essential role in the peptidoglycan biosynthesis pathway, are today not targeted by any antibiotic and are promising targets for the development of effective and sustainable antibacterial agents that target several of them. In this study, the Mur ligases of Pseudomonas aeruginosa were purified and used as targets in an innovative strategy to select peptides with affinity for the four Mur ligases. For this purpose, two peptide libraries were screened using an optimized version of the phage display technique and six selected peptides were evaluated for their specific affinity for the Mur ligases.