Les bactéries pathogènes deviennent de plus en plus résistantes aux antibiotiques. Des alternatives doivent être trouvées et validées pour éviter de retomber dans l’aire pré-antibiotique. Le recours à des bactériophages, virus ennemis naturels des bactéries, est une des alternatives extrêmement prometteuse, en agriculture/médecine vétérinaire ainsi qu’en santé humaine. 60% des phages connus sont composés d’une capside protégeant l’ADN viral et d’une longue queue flexible, qui sert à reconnaître l’hôte, via une ou plusieurs protéine·s de liaison au récepteur (Receptor Binding Protein, RBP) située·s à l’extrémité de la queue. L’interaction RBP-récepteur déclenche l’infection : ouverture de la capside, perforation de la paroi bactérienne et injection de l’ADN viral dans le cytoplasme de l’hôte.
Dans cette étude, des chercheurs du groupe Membrane et pathogènes de l’IBS ont étudié l’infection d’E. coli par le bactériophage T5. Cette infection est initiée par la liaison irréversible de la protéine pb5, RBP de T5, à son récepteur bactérien, le transporteur de la membrane externe FhuA. Grâce aux avancées instrumentales spectaculaires en microscopie électronique, ils ont réussi à déterminer, à résolution atomique, la structure de l’extrémité de la queue du phage T5 avant et après interaction avec FhuA reconstitué dans un patch de membrane. Ces structures leur ont permis de comprendre comment la reconnaissance de l’hôte déclenche le processus d’infection, et de détailler les mécanismes moléculaires mis en jeu lors des différentes étapes, depuis l’interaction entre la RBP et son récepteur, jusqu’à la perforation de la membrane externe de l’hôte, en passant par l’ouverture de la queue du phage et son ancrage à la membrane.
Ces études contribueront à un meilleur contrôle et une meilleure utilisation de ces nanomachines fascinantes que sont les bactériophages.
Structural basis of bacteriophage T5 infection trigger and E. coli cell wall perforation. Linares R, Arnaud C-A, Effantin G, Darnault C, Epalle NH, Erba EB, Schoehn G, Breyton C. Science Advances ; 9(12):eade9674
Deciphering Bacteriophage T5 Host Recognition Mechanism and Infection Trigger. Degroux S, Effantin G, Linares R, Schoehn G, Breyton C. Journal of Virology ; 97(3):e0158422
Contact : Cécile Breyton, chercheuse CNRS de l’IBS (groupe Membrane et pathogènes)