Conception et transport d'inhibiteurs peptidiques ciblant le facteur de processivité bactérien

Abstract

La résistance des bactéries aux antibiotiques est devenue un problème majeur de santé publique. Il est donc nécessaire d’élaborer de nouveaux agents antibactériens qui s’attaquent à des cibles biologiques nouvelles. Au cours de ces travaux, nous avons cherché à concevoir de puissants inhibiteurs du facteur de processivité bactérien, appelé aussi anneau β. Cette nouvelle cible bactérienne est l’un des composants essentiels du complexe réplicatif bactérien, impliqué dans la réplication de l’ADN grâce à des interactions protéine-protéine. Dans la première partie de ce travail, nous avons conçu des inhibiteurs de l’anneau β sur les bases de données structurales cristallographiques de complexes protéine-ligand. Grâce à des modulations de la structure de l’inhibiteur, des peptides présentant d’excellentes affinités ont été obtenus, de l’ordre de la dizaine de nanomolaire. Par ailleurs, une part importante de ces travaux a été consacrée à la vectorisation des inhibiteurs peptidiques pour leur permettre de pénétrer dans les bactéries et d’atteindre leur cible cytoplasmique. En effet, les peptides ciblant l’anneau β seuls ne montraient pas d’activité antibactérienne, probablement à cause de leur l’incapacité à traverser la membrane bactérienne. La stratégie consistait à conjuguer les inhibiteurs de l’anneau β avec des peptides pénétrants, en particulier des peptides de pénétration cellulaire et des peptides antimicrobiens riches en proline. Cette étude a permis d’obtenir des composés présentant des activités antibactériennes sur un panel d’espèces bactériennes, grâce à la capacité d’internalisation performante des vecteurs utilisés. En outre, dans le but d’augmenter l’efficacité d’inhibition de la protéine, nous avons mis au point des inhibiteurs covalents permettant d’inactiver de manière irréversible l’anneau β grâce à l’introduction d’un électrophile faible sur le peptide. Des structures de complexe covalent, ainsi que des inhibiteurs covalents performants présentant de très bonnes vitesses d’inactivation ont pu être obtenues. En résumé, ce travail a permis de concevoir des inhibiteurs non-covalents de haute affinité pour l’anneau β, des inhibiteurs covalents efficaces et des conjugués pénétrants antibactériens.