Thèse Caractérisations Biochimique et Structurale d'Enzymes Activatrices de Prodrogues chez Mycobacterium Tuberculosis H/F

Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : BSB - Biologie, Santé, Biotechnologies Laboratoire de recherche : IPBS - Institut de Pharmacologie et Biologie Structurale Direction de la thèse : Anne LEMASSU ORCID 0000000293232497 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-05-18T23:59:59 La tuberculose, causée par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), est une pandémie mondiale qui fait environ un mort toutes les 25 secondes et près de 1,4 million de victimes chaque année. La tuberculose reste la principale cause de mortalité due à un agent infectieux unique et représente un grave problème de santé publique au niveau mondial. L'émergence de souches de bacilles Mtb multirésistants est en partie responsable de l'échec des traitements et de la recrudescence de la tuberculose. Le développement de nouveaux antibiotiques et de stratégies efficaces contre les souches résistantes est l'une des principales priorités de la lutte contre cette maladie.
Plusieurs antibiotiques utilisés dans le traitement de la tuberculose sont des prodrogues et doivent être bioactivés par des enzymes mycobactériennes. Les monooxygénases de Baeyer-Villiger (BVMO) sont des enzymes polyvalentes capables de catalyser l'insertion d'un atome d'oxygène dans des substrats de structures diverses. Les BVMO de Mtb bioactivent les prodrogues éthionamide et thiacétazone utilisés comme antibiotiques contre les souches résistantes. Ces enzymes restent cependant mal caractérisées puisqu'aucune structure 3D mycobactérienne n'a été déterminée à ce jour, et leur redondance n'est pas comprise. L'objectif principal de ce projet est de caractériser ces enzymes mycobactériennes aux niveaux fonctionnel et structurel afin de permettre une compréhension mécanistique des interactions protéine-médicament. L'accent sera mis sur deux principales BVMO mycobactériennes parmi les 6 identifiées dans nos travaux précédents (Tomas et al. 2022). Les protocoles de purification optimisés en laboratoire seront étendus à d'autres candidates, afin d'étudier leurs propriétés biophysiques. Ces tests enzymatiques seront utilisés pour établir une corrélation entre les caractéristiques structurelles et la sélectivité des substrats, à partir de molécules linéaires et cycliques. Ces approches expérimentales seront complétées par une modélisation à l'aide d'outils basés sur l'IA. Ces études structure-fonction permettront de mieux comprendre le mécanisme d'action de ces enzymes et ouvriront la voie au design de nouvelles prodrogues activés par les BVMO.
La lutte contre la tuberculose nécessite la découverte de nouveaux antibiotiques et l'amélioration des traitements actuels. Certains médicaments sont des prodrogues qui nécessitent leur activation par des enzymes mycobactériennes, telles que des monooxygénases particulières. Cette famille d'enzyme a la particularité d'utiliser des substrats de structures variables, ce qui ouvre la voie à la conception de nouvelles prodrogues. La caractérisation structurale et fonctionnelle de ces monooxygénases versatile est donc primordiale.