Etude du mode d'action de la microcine J25. Mise en évidence de l'interaction directe avec le récepteur membranaire FhuA
Résumé
La microcine J25 (MccJ25) est un peptide antimicrobien de 21 acides aminés dont la structure macrocyclique est extrêmement stable. Naturellement produit par la souche fécale Escherichia coli AY25, il a un spectre d'activité étroit. Parmi les entérobactéries testées, seules les souches du genre Salmonella et Escherichia se sont montrées sensibles dans une gamme de 0,01 à 10 µM. Par ailleurs, la sensibilité de ces espèces est très variable. Ainsi, les doses inhibitrices (IC50) varient de 60 nM à plus de 25 µM selon les souches d'E. coli. Les faibles valeurs d'IC50 observées sur les souches sensibles indiquent que l'effet antimicrobien de MccJ25 pourrait faire intervenir la reconnaissance par un récepteur. Sur la base de travaux de génétique bactérienne, montrant que la détérioration du gène du récepteur membranaire FhuA induit une résistance à MccJ25, nous nous sommes intéressés à l'interaction MccJ25/FhuA. FhuA servant de récepteur aux phages T5 et phi80 à la surface des bactéries à Gram négatif, nous avons utilisé MccJ25 pour inhiber l'interaction irréversible entre FhuA et le phage T5. Ainsi, nous avons pu montrer in vitro que l'éjection de l'ADN viral induite par l'interaction FhuA/T5, est partiellement inhibée en présence de MccJ25, selon un mécanisme dose-dépendant. Les expériences menées in vivo montrent que la lyse de E. coli induite par le phage T5 est totalement inhibée par l'addition de 1 µM de MccJ25 (CMI > 25µM). Ces deux résultats suggèrent fortement la formation d'un complexe MccJ25/FhuA capable de perturber l'interaction de très grande affinité entre FhuA et le phage T5. Cette hypothèse est confirmée par des expériences de chromatographie d'exclusion montrant que MccJ25 (2 kDa) disparaît des profils chromatographiques lorsque MccJ25 est incubée avec FhuA (79 kDa). Il y aurait donc « capture » de MccJ25 par FhuA. Nos résultats montrent pour la première fois qu'il existe une interaction directe entre une microcine et FhuA, et ouvrent la voie à la caractérisation des mécanismes d'import des microcines dans les cellules cibles.