Caractérisation de l'activité de la tomatidine et de ses dérivés sur l'ATP synthétase
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Publication date
2018Author(s)
Isabelle, Charles
Subject
Staphylococcus aureusAbstract
Il a été démontré dans le laboratoire du professeur François Malouin (Biologie, Université de Sherbrooke) que la tomatidine, un alcaloïde stéroïdien provenant de la famille des Solanacées, possédait une activité antibactérienne contre les small colony variants (SCV) de l’ordre des Bacillales, dont Staphylococcus aureus. Grâce à la collaboration du professeur Éric Marsault (Pharmacologie, Université de Sherbrooke), il a été possible de synthétiser un dérivé de la tomatidine, FC04-100, qui en plus de posséder une activité antibactérienne contre les SCV, ciblait les souches prototypes. Par la suite, des mutants ont été isolés par pression sélective, puis séquencés. Le séquençage a révélé une mutation dans deux gènes, soit une dans le gène ccpA (catabolite carbon protein A) qui conférait un niveau de résistance intermédiaire à la tomatidine et une mutation dans le gène atpE (sous-unité c de l’ATP synthétase) qui est associé à un haut niveau de résistance. Les mutants sélectionnés avec FC04-100 ne possédaient pas une mutation dans le gène ccpA et leur niveau de résistance était limité. Afin de confirmer que la cible ultime était bien l’ATP synthétase, j’ai développé un essai d’inhibition de la production de l’ATP en utilisant des vésicules de membranes inversées pour valider la cible de façon biochimique. Ce test démontre qu’effectivement, la tomatidine et son analogue FC04-100 inhibent la production de l’ATP synthétase chez S. aureus. J’ai aussi démontré que la tomatidine et FC04-100 n’était plus en mesure d’inhiber la production de l’ATP chez les mutants résistants, ce qui confirme que l’ATP synthétase est bien la cible de nos composés. En utilisant des mitochondries de cellules humaines pulmonaires, j’ai de plus démontré que nos molécules inhibitrices étaient beaucoup plus sélectives pour l’ATP synthétase bactérienne que mitochondriale. Ultérieurement, grâce à l’équipe du professeur Marsault et la modélisation moléculaire, il a été possible de trouver une molécule analogue à la tomatidine sans pour autant avoir un squelette stéroïdien. Par les tests d’inhibition et biochimiques, j’ai alors démontré que cette molécule possède les mêmes caractéristiques que la tomatidine ou FC04-100 envers S. aureus et son ATP synthétase. Il sera donc intéressant de poursuivre avec des dérivés de cette nouvelle molécule afin de l’optimiser et éventuellement, d’obtenir une molécule pouvant être utilisée en clinique pour combattre les infections à S. aureus et les Bacillales en général.
Collection
- Moissonnage BAC [4701]
- Sciences – Mémoires [1808]