Les microbes sont d’incroyables chimistes : ils produisent des réactions qui permettent de recycler la matière biologique, de dépolluer les environnements et de contribuer aux cycles biogéochimiques de la Terre. Parmi eux figurent les méthanotrophes anaérobies, des microbes qui consomment le méthane dans des environnements dépourvus d’oxygène. En empêchant le rejet de ce puissant gaz à effet de serre dans l’atmosphère, ils contribuent à atténuer le changement climatique. Cependant, l’étude des réactions chimiques que ces microbes effectuent est difficile, car ces derniers ne peuvent pas être isolés et ne se développent que dans des communautés microbiennes complexes. Deux équipes de l’IBS (dirigées par Tristan Wagner et Antoine Royant), en collaboration avec des scientifiques des Pays-Bas et d’Allemagne, ont maintenant découvert et caractérisé, de manière inattendue, un nouveau type de protéine qui encapsule le fer à partir de ces communautés microbiennes complexes.
Les scientifiques ont directement utilisé une communauté microbienne issue d’un bioréacteur dégradant le méthane pour isoler une protéine de couleur rose vif, qu’ils ont ensuite cristallisée en l’absence d’oxygène afin d’en déterminer la structure tridimensionnelle. Ils ont découvert que cette protéine se présente sous la forme d’une cage, ressemblant à la protéine utilisée par notre organisme pour stocker le fer. Elle a cependant la particularité de contenir un hème, une caractéristique typique de la bactérioferritine. Contrairement aux bactérioferritines traditionnelles, qui s’assemblent en structures de 24 copies protéiques, cette protéine nouvellement découverte forme une cage compacte de seulement 12 copies, créant ainsi un assemblage entièrement nouveau qui pourrait être intéressant pour encapsuler d’autres molécules, comme des médicaments. Les auteurs ont baptisé cette protéine « mini-bactérioferritine » en raison de sa petite taille. L’analyse génomique a révélé que les mini-bactérioferritines ne sont pas propres aux méthanotrophes. Elles sont répandues chez les microbes, mais ont été négligées jusqu’à présent. Cette découverte, publiée dans Communications Biology, nous rappelle le vaste potentiel inexploré qui se cache au sein des communautés microbiennes — et l’importance de continuer à exploiter ces trésors biologiques pour l’innovation scientifique et industrielle.
Référence : Mini-bacterioferritins : structural insight into a ferritin-like protein from the anaerobic methane-oxidising archaeon Candidatus Methanoperedens carboxydivorans. Martijn Wissink, Sylvain Engilberge, Pedro Leão, Robert S. Jansen, Mike S.M. Jetten, Mélissa Belhamri, Olivier N. Lemaire, Antoine Royant, Cornelia U. Welte, and Tristan Wagner. Communications biology (2026) https://doi.org/10.1038/s42003-026-09796-4
Contact : Tristan Wagner, Groupe Extremophiles et grands assemblages moléculaires (IBS/ELMA)
Collaboration :
- Max Planck Institute for Marine Microbiology, Celsiusstrasse 1, 28359, Bremen, Germany
- Department of Microbiology, Radboud Institute for Biological and Environmental Sciences, Radboud University, Nijmegen, the Netherlands
- Univ. Grenoble Alpes, CEA, CNRS, Institut de Biologie Structurale, 38000, Grenoble, France
- European Synchrotron Radiation Facility, Grenoble, France