La paroi cellulaire joue un rôle primordial dans la survie des bactéries. Depuis des décennies le mécanisme de formation de son composant central, le peptidoglycane, est exploité en tant que cible des antibiotiques de type beta-lactamine (pénicillines et céphalosporines). Le peptidoglycane forme une structure qui ressemble à un « filet de pêcheur » entourant toute la bactérie. Il est non seulement essentiel à sa stabilité mais aussi au bon déroulement des différentes étapes du cycle cellulaire, comme la division et l’élongation de la paroi du microorganisme. Les protéines qui participent à la machinerie de synthèse de ce filet sont indispensables à la survie bactérienne. Malgré les phénomènes de résistance aux antibiotiques qui sont de plus en plus répandus dans le monde, le processus de formation de la paroi des bactéries reste une cible de choix pour le éventuel développement de nouveaux agents antibactériens.

Une des protéines qui joue un rôle central dans la formation de la paroi bactérienne est MreC. Cette protéine est supposée former une plate-forme permettant la stabilisation d’autres protéines qui participent au processus d’élongation de la cellule. Le travail mené par des chercheurs de l’Irig montre comment MreC est capable de s’auto-associer et de s’organiser sous forme de différents polymères comme des filaments et même des tubes. Les scientifiques ont étudié la protéine MreC de trois bactéries pathogènes différentes : Escherichia coli, Acinetobacter baumannii et Pseudomonas aeruginosa. La protéine produite par cette dernière bactérie, un pathogène nosocomial qui cause des infections graves, a été choisie pour réaliser des études structurales. Les structures obtenues à partir d’images de cryo-microscopie électronique (données collectées au microscope Glacios à l’IBS) ainsi que par cristallographie aux rayons X (données à résolution atomique collectées au synchrotron LNLS à Campinas, Brésil), ont révélé des régions clef pour la formation des formes tubulaires de MreC. Toute perturbation de cette forme polymérisée obtenue par exemple par l’introduction de mutations, a impacté non seulement la capacité de MreC à produire des polymères in vitro, mais également la production même de MreC dans la cellule bactérienne, un phénomène que les chercheurs ont vérifié par des expériences effectuées directement dans des souches de P. aeruginosa.

Les surfaces d'interaction entre les différents éléments constitutifs des polymères de MreC pourraient ainsi représenter une cible pour le développement d'inhibiteurs totalement novateurs, inhibiteurs qui pourraient s'avérer être des candidats pour de futurs antibiotiques.


Superposition de la carte cryo-EM de MreC sur un arbre phylogénétique de variants de MreC présents dans les Protéobactéries.
L'arbre circulaire indique la très haute conservation d'acides aminés montrés comme étant essentiels à la conservation de la structure de MreC. Un des six filaments antiparallèles qui composent le tube de MreC est montré en bleu et vert.
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