Les bactéries présentent plusieurs mécanismes qui leur confèrent la capacité de faire face à des situations difficiles. Dans un contexte global de résistance aux antibiotiques, les bactéries à Gram négatif présentent des mécanismes de résistance intrinsèque. L'enveloppe multicouche complexe et dynamique, enrobée de lipopolysaccharides (LPS), confère à ces bactéries une capacité de survie accrue. La biosynthèse de ces glycolipides est initiée dans le cytoplasme et son transport se déroule depuis la membrane interne jusqu'à la membrane externe, avec une voie de biosynthèse/transport dédiée. La machinerie de transport des lipopolysaccharides (Lpt) comprend sept protéines fondamentales (LptA à LptG) qui couvrent toute l'enveloppe. Au niveau de la membrane interne, le transporteur LptB2FG couple l'hydrolyse de l'ATP avec l'extraction du LPS. LptB2 est directement en charge de l’hydrolyse de l’ATP tandis que LptF/G interagit avec le LPS et le transporte vers LptC/LptA dans le périplasme. Cette machinerie utilise une architecture conservée avec des domaines de jellyroll dédiés présents sur LptF/G/C/A qui s'assemblent en un pont permettant au LPS de s'écouler vers la membrane externe. Les molécules qui seraient capables de perturber les interactions entre protéines et les différents domaines jellyroll du système, pourraient devenir de puissants inhibiteurs de la construction de la paroi cellulaire. La thanatine, un peptide antimicrobien naturel, a été décrite comme ciblant les domaines jellyroll de la machinerie. Nous avons examiné son effet dans la perturbation du complexe LptC/A. La thanatine se lie pas à LptC mais uniquement à LptA et inhibe l'assemblage du complexe à faible concentration (de l’ordre du nao molaire), démontrant ainsi le potentiel des interactions entre les jellyrolls du système LptC. Le réseau d'interactions entre LptB2FG et LptC/A n'est pas entièrement compris. Le LptB2FG a été produit dans des micelles de détergents et dans des particules de type nanodisque, pour sonder les interactions avec LptC et LptA à l'échelle atomique, à l'aide de diverses techniques biophysiques. Dans l'assemblage du pont LptB2FGCA, LptC/F interagissent principalement à travers les domaines jellyroll. Une mutation dans le résidu R212 de LptF a rendu la présence de la protéine LptC facultative in vivo. La caractérisation biophysique/biochimique a montré une interaction inchangée du mutant LptB2FG avec LptC et LptA, tandis que l'activité ATPase a montré un manque de régulation par la présence de ses partenaires. Cela nous a conduit à proposer que R212 soit un point de contrôle dans LptF pour que LptB2FG détecte le bon assemblage de la machinerie. Lorsque le complexe LptB2FGCA est assemblé in vitro, LptB2 s'est avérée capable de catalyser le phosphotransfert entre deux molécules d'ADP, générant de l'ATP et de l'AMP, et représentant une nouvelle activité (Adenylate Kinase) jusqu'alors non décrite pour cette protéine. Étant un sujet très récent dans la littérature, le rôle des transporteurs à double fonction n'est pas encore bien compris. Pour caractériser l'équilibre entre ATPase et Adenylate Kinase, nous avons muté LptB2 sur des motifs ABC clés pour sonder l'emplacement de l'activité Adenylate Kinase. L’étude du complexe LptB2FG préparé dans des particules de nanodisques, suggère que l'équilibre entre les activités dépend de l'assemblage dynamique de LptB2FGCA. La caractérisation structurale de LptB2 dans sa forme apo et lié aux nucléotides a été initiée. Ce projet, axé sur le système Lpt essentiel pour la survie bactérienne, met en lumière l'importance des interactions protéine-protéine comme cibles pour la conception de futurs composés antimicrobiens. L’intérêt de cibler des transporteurs à double fonction, à la fois impliqués dans la synthèse de la paroi cellulaire et l'exportation de médicaments, pourrait aussi représenter une piste prometteuse pour la recherche future de nouvelles drogues.

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