La structure et l’assemblage des pili de type IV d’E.coli entérohémorragique décodés

La bactérie Escherichia coli entérohémorragique (ECEH) peut provoquer de graves infections alimentaires. 10 % des individus infectés développent un syndrome hémolytique et urémique (SHU), mortel dans 3 à 5 % des cas, dû à la propagation des shigatoxines produites par ECEH. Or, les patients qui survivent au SHU présentent souvent des anticorps protecteurs dirigés contre des fibres appelées pili de type IV contribuant à la fixation d’ECEH aux tissus de l’hôte. Les chercheurs de l’Institut Pasteur ont décodé la structure des pili de type IV d’ECEH et apporté un nouvel éclairage sur leur assemblage, utile pour de futurs traitements.

E. coli à l’origine du SHU

De nombreuses bactéries pathogènes utilisent des fibres de surface dynamiques appelées pili de type IV pour coller aux tissus de l’hôte et stimuler leur virulence. Escherichia coli (E. coli) est une bactérie résidente du tube digestif de l’Homme et des animaux à sang chaud. La plupart des souches d’E. coli sont inoffensives, mais un petit nombre d’entre elles peuvent être à l’origine de maladies, à l’instar d’E. coli entérohémorragique, qui provoque de graves infections diarrhéiques associées à une complication mortelle : le syndrome hémolytique et urémique (SHU). L’antibiothérapie de ces infections est contre-indiquée car elle peut aggraver l’état du patient. Des traitements alternatifs sont donc nécessaires.

Un pas vers de futurs traitements

Les patients qui survivent au SHU développent souvent des anticorps protecteurs dirigés contre la principale sous-unité de piline de type IV. Pour décoder la structure et l’assemblage des pili d’ECEH, trois équipes de l’Institut Pasteur, encadrées par Olivera Francetic, Nadia Izadi-Pruneyre et Michael Nilges, ont adopté une approche intégrative et uni leur expertise complémentaire en biologie des pili de type IV, spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et modélisation moléculaire. La structure de la fibre a été déterminée grâce au cryo-microscope électronique Titan Krios, en collaboration avec E. Egelman, de l’Université de Virginie (États-Unis). « La structure de ces polymères révèle les bases moléculaires de leur remarquable flexibilité, essentielle à leur fonction », explique Olivera Francetic, cheffe du groupe Systèmes macromoléculaires de l’unité Biochimie des interactions macromoléculaires à l’Institut Pasteur. Ces résultats offrent un éclairage sur les premières phases critiques de la biogenèse des pili, jetant les bases de la conception future de modulateurs et d’inhibiteurs de leur assemblage et de leur fonction.

Source : Institut Pasteur.