Première visualisation cryo-EM de la structure TGT d'E. coli jamais rapportée

Les chercheurs ont réalisé une avancée majeure en bactériologie en capturant la toute première visualisation par microscopie cryoélectronique (cryo-EM) de la structure de la transglycosylase tRNA-guanine (TGT) d'Escherichia coli. Publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, l'étude révèle que l'enzyme se lie et modifie deux tRNA simultanément, remettant en question les hypothèses précédentes sur le fonctionnement de la TGT bactérienne. Cette découverte pourrait considérablement faire progresser les efforts visant à développer des thérapies ciblées contre les bactéries pathogènes telles que Shigella, qui provoque la shigellose.

L'enzyme TGT joue un rôle crucial dans la modification des molécules d'ARN t, un processus essentiel à la survie et à la virulence des bactéries. Dans E. coli, TGT aide à réguler la synthèse des protéines, permettant aux bactéries de prospérer et de provoquer des infections. Malgré son importance, la visualisation de la structure atomique de E. coli TGT s'est avérée extrêmement difficile en raison de la difficulté de cristallisation de la protéine. En conséquence, une grande partie de ce qui était connu sur la fonction TGT provenait de méthodes indirectes, limitant la précision de la compréhension scientifique. Une équipe dirigée par le professeur Neal Devaraj de l'Université de Californie à San Diego a surmonté ces limitations en utilisant la technologie cryo-EM. Leur travail a révélé que E.

Selon les chercheurs, cette découverte pourrait aider à concevoir des inhibiteurs plus efficaces de la TGT, en particulier pour les souches de Shigella résistantes aux médicaments.

Ces inhibiteurs cibleraient l'enzyme sans affecter les cellules humaines, ce qui en ferait des candidats prometteurs pour les médicaments antivirulents. De plus, les résultats peuvent améliorer les applications de la biologie chimique de l'ARN, permettant aux scientifiques de créer des substrats d'ARN personnalisés qui exploitent les deux sites de liaison au sein de l'enzyme. Cela pourrait conduire à des modifications plus efficaces et spécifiques de l'ARN t, avec des implications au-delà des maladies infectieuses. Devaraj a souligné l'importance de la découverte, notant que la compréhension de la capacité de l'enzyme à lier plusieurs ARN t offre une nouvelle approche pour le développement de médicaments.

"Maintenant que nous comprenons que l'enzyme peut lier deux ARNt à la fois, nous pouvons concevoir un ARN qui en profite, se liant plusieurs fois plus étroitement que les ARNs que nous avons utilisés auparavant", a-t-il expliqué.Cette percée souligne le potentiel de la cryo-EM pour révéler des mécanismes biologiques complexes qui étaient auparavant inaccessibles par des techniques traditionnelles.L'étude, rédigée par Alexander Harjung et ses collègues, marque un moment charnière dans le domaine de la biologie structurelle.Elle met en évidence le pouvoir des technologies d'imagerie avancées pour découvrir l'architecture moléculaire des enzymes critiques pour la physiologie microbienne.

À mesure que de nouvelles recherches s'appuieront sur ces résultats, les implications pour la résistance aux antibiotiques et les thérapies à base d'ARN pourraient devenir de plus en plus profondes.