La protéine GBP1 est un élément essentiel de la défense naturelle de notre corps contre les agents pathogènes. Cette substance lutte contre les bactéries et les parasites en les enveloppant d’une enveloppe protéique, mais la manière dont elle y parvient reste jusqu’à présent inconnue. Des chercheurs de l’Université de technologie de Delft ont découvert le fonctionnement de cette protéine. Ces nouvelles connaissances, publiées dans Nature Biologie structurale et moléculairepourrait contribuer au développement de médicaments et de thérapies pour les personnes dont le système immunitaire est affaibli.
Les protéines de liaison au guanylate (GBP) jouent un rôle crucial dans notre système immunitaire inné, explique le biophysicien Arjen Jakobi : « Les GBP constituent la première ligne de défense contre diverses maladies infectieuses causées par des bactéries et des parasites. Parmi ces maladies figurent la dysenterie, la typhoïde. fièvre causée par la bactérie Salmonella et tuberculose. La protéine joue également un rôle important dans la chlamydia, une infection sexuellement transmissible, ainsi que dans la toxoplasmose, qui est particulièrement dangereuse pendant la grossesse et pour les enfants à naître.
Enduire autour des bactéries
Dans leur publication, Jakobi et ses collègues décrivent pour la première fois comment le système immunitaire inné lutte contre les bactéries à l'aide des protéines GBP1. « La protéine entoure les bactéries en formant une sorte d'enveloppe autour d'elles », explique Tanja Kuhm, doctorante dans le groupe de recherche de Jakobi et auteur principal de l'article. « En resserrant cette couche, elle brise la membrane de la bactérie – la couche protectrice entourant l'intrus – après quoi les cellules immunitaires peuvent éliminer l'infection. »
Décrypter la stratégie de défense
Pour décoder la stratégie de défense des GBP, les chercheurs ont examiné comment les protéines GBP1 se lient aux membranes bactériennes à l’aide d’un microscope électronique cryogénique. Cela leur a permis de voir le processus en détail jusqu’à l’échelle des molécules.
Nous avons pu obtenir une image tridimensionnelle détaillée de la façon dont se forme l’enveloppe protéique. Grâce aux expériences biophysiques menées dans le groupe de recherche de Sander Tans à l'institut de recherche AMOLF, qui nous ont permis de manipuler le système avec précision, nous avons réussi à déchiffrer le mécanisme de la fonction antibactérienne. »
Arjen Jakobi, biophysicien
Médicaments
Selon Jakobi, cette recherche nous aide à mieux comprendre comment notre corps est capable de combattre les infections bactériennes. « Si nous parvenons à bien comprendre cela et à activer ou désactiver spécifiquement les protéines impliquées par le biais de médicaments, cela pourrait offrir la possibilité d'accélérer l'élimination de certaines infections. »
