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AnkX, une enzyme pirate dans la maladie du légionnaire

 

La bactérie responsable de la maladie du légionnaire utilise des enzymes comme AnkX pour prendre le contrôle de sa cellule hôte. La résolution structurale d'AnkX a révélé comment cette enzyme déroute les protéines qui orchestrent le transport moléculaire à l'intérieur de la cellule infectée. Cette étude réalisée par l'équipe de Jacqueline Cherfils au Laboratoire d'enzymologie et biochimie structurales (LEBS) du CNRS a été publiée dans The EMBO Journal en collaboration avec des chercheurs de l'Université de Yale aux Etats-Unis.

 

La maladie du légionnaire tire son nom d'une épidémie qui a frappé d'anciens combattants de la légion américaine à Philadelphie en 1976. Il s'agit d'une pneumonie aigüe causée par les légionnelles, des bactéries pathogènes qui peuvent se développer dans certains systèmes de climatisation ou de canalisation d'eau.

Les légionnelles ont élaboré une stratégie de dissimulation pour se multiplier chez leur hôte en échappant au système immunitaire. Elles injectent dans le milieu intracellulaire un arsenal d'enzymes appelées « effecteurs protéiques », qui piratent la machinerie de la cellule infectée et détournent des fonctions cellulaires clé pour favoriser la survie et la prolifération de la bactérie.

Les chercheurs du LEBS et leurs collaborateurs américains ont résolu la structure atomique de l'une de ces enzymes, appelée AnkX. Par des mesures de cristallographie aux rayons X réalisées au synchrotron SOLEIL à Gif-sur-Yvette, ils sont ensuite parvenus à identifier les principales étapes de la réaction chimique catalysée par AnkX. Cette enzyme greffe un groupement chimique inopportun, la phosphocholine, sur une protéine de la famille des petites GTPases qui pilote le transport intracellulaire. Cette modification chimique permet à la bactérie de prendre le contrôle de cette GTPase dans la cellule infectée et de la détourner de ses fonctions normales dans son propre intérêt.

Ces travaux dévoilent une réaction inédite, dont il existe des variantes chez d'autres pathogènes. Comprendre avec précision les bases moléculaires et biochimiques de ces stratégies mises en œuvre spécifiquement par les pathogènes pour persister chez leur hôte est indispensable à la mise au point de nouveaux traitements médicamenteux.

 

Figure : A) Macrophage infecté par les légionnelles. Le noyau de la cellule apparait en bleu et chaque bâtonnet correspond à une bactérie. © Université de Yale, Craig Roy B) Structure cristallographique de l'enzyme AnkX des légionnelles. © LEBS, Valérie Campanacci C) Site actif de l'enzyme AnkX en interaction avec une molécule de CDP-choline © LEBS, Valérie Campanacci

 

 

En savoir plus

• Structure of the Legionella effector AnkX reveals the mechanism of phosphocholine transfer, Valérie Campanacci, Shaeri Mukherjee, Craig Roy, Jacqueline Cherfils, The EMBO Journal (2013), doi:10.1038/emboj.2013.82.

 

Contact chercheur

• Jacqueline Cherfils
  Laboratoire d'enzymologie et biochimie structurales (LEBS)
  UPR3082 CNRS
  Bâtiment 34
  1 avenue de la terrasse
  91198 Gif-sur-Yvette Cedex