Madame Lelica

Il existe quatre familles de complexes protéolytiques intracellulaires omniprésents chez les eubactéries: Lon, HslUV (ClpQY), ClpXP et FtsH. En plus de ces cinq, HtrA (DegP) est un complexe protéolytique périplasmique/sécrété, alors que le protéasome procaryote ne se trouve que chez les actinomycètes. La structure, la fonction et le rôle dans la pathogenèse de chaque protéase ont été examinés précédemment.,13, 17 plusieurs de ces complexes ont été étudiés comme cibles antibactériennes potentielles, y compris Lon,18 ClpXP,19 HtrA20 et le protéasome.21 de ceux-ci, ClpXP a été le plus largement étudié et est le seul complexe pour lequel des inhibiteurs de produits naturels ont été trouvés jusqu’à présent.

le complexe protéolytique clp

Les Clpp sont bien conservés chez la plupart des espèces bactériennes et jouent un rôle important dans le renouvellement des protéines., En plus de l’homéostasie protéique et de la dégradation des protéines mal repliées, ClpP est également impliqué dans de nombreux processus de régulation en ciblant les régulateurs transcriptionnels et le remodelage du protéome.22, 23, 24, 25 en effet, le ClpP a un rôle clé dans la régulation de processus tels que la division cellulaire, la tolérance au stress, la virulence, la différenciation morphologique et la résistance aux antibiotiques.22, 23, 24 le rôle de ClpP dans ces processus repose sur sa sélection stricte des substrats protéiques, ce qu’il réalise en restreignant l’accès à ses sites catalytiques., Chaque complexe ClpP est formé en empilant deux anneaux heptamériques pour créer un tétradécamère (Figure 2).26 le canal qui est formé abrite 14 sites catalytiques de sérine protéase qui ne sont pas accessibles sans passage par les ouvertures axiales. De plus, apo-ClpP adopte une conformation inactive et comprimée dans laquelle sa triade catalytique est mal alignée.27 Les protéines HSP100 de la superfamille AAA+ des ATPases contrôlent l’activation conformationnelle et L’accès aux ouvertures axiales: ClpA ou ClpX chez les bactéries à Gram négatif et ClpC ou ClpX chez les bactéries à Gram positif., Ces ATPases accessoires forment des anneaux hexamériques qui lient les faces axiales du tétradécamère à l’aide de motifs tripeptidiques (L/I)GF qui s’insèrent dans des poches hydrophobes.28 la liaison dans cette poche hydrophobe régule L’activité du ClpP de deux manières: premièrement, en stabilisant le complexe dans une conformation active étendue avec la triade catalytique alignée et, deuxièmement, par le déploiement du substrat protéique., Les ATPases AAA + interagissent avec les cibles protéiques, soit directement, soit par l’intermédiaire d’une protéine adaptatrice coopérant, et utilisent l’énergie fournie par L’ATP pour déplier le substrat et l’introduire dans le pore central où il est hydrolysé de manière indépendante de l’énergie. Comme les protéines repliées sont autrement trop grandes pour entrer dans le canal, ces partenaires AAA+ régulent étroitement les substrats protéiques ciblés pour la dégredation.28

La plupart des espèces bactériennes, y compris E. coli, Bacillus subtilis et Staphylococcus aureus, ont un gène clpP qui, avec leurs AAA+ ATPases associées, sont non essentiels à la viabilité cellulaire.25, 29, 30, 31, 32 néanmoins, il a été observé que la délétion de clpP chez ces espèces augmente leur sensibilité aux antibiotiques tels que le linézolide et la rifampicine, et diminue la virulence chez des agents pathogènes tels que Listeria monocytogenes et S. aureus.,23, 33 la perte de virulence dans les souches déficientes en ClpXP a été liée à des perturbations majeures dans les niveaux de facteurs transcriptionnels de virulence globale tels que le réseau de régulation sar/agr chez S. aureus.23 fait intéressant, l’effet de L’inactivation du ClpP sur plusieurs de ces régulateurs de virulence semble dépendre de la souche et, de plus, certaines souches de S. aureus déficientes en fonction du ClpXP semblent avoir une sensibilité réduite aux antibiotiques vancomycine, daptomycine et β-lactamines.,34, 35, 36

contrairement à la plupart des bactéries, deux copies ou plus de clpP se trouvent dans les actinobactéries et les cyanobactéries et au moins une copie fonctionnelle est essentielle à la viabilité.37, 38 chez Mycobacterium tuberculosis, clpP1 et clpP2 forment un opéron et les deux gènes sont essentiels. Ces isoformes travaillent ensemble pour créer une protéase fonctionnelle en empilant les homoheptamères ClpP1 et ClpP2 dans un hétérotétradécamère.37, 39 des quatre ATPases AAA + de M. tuberculosis, ClpX et ClpC1 sont essentielles à la viabilité.,40, 41

compte tenu de son rôle dans la viabilité et la virulence des cellules, le système ClpP est une cible prometteuse pour de nouveaux antibactériens avec trois mécanismes possibles de dérégulation (Figure 2): inhibition de la protéolyse ClpP, activation de la protéolyse ClpP ou perturbation des ATPases AAA+ partenaires.

inhibiteurs de la ClpP

L’approche la plus évidente pour cibler le système de la ClpP consiste peut-être à développer un inhibiteur du site actif de la ClpP. La preuve du principe de ce mode D’action a été démontrée chez S. aureus, Streptococcus pneumoniae et L., monocytogenes, où les knockouts clpP sont incapables de provoquer des abcès d’infection de la peau, des infections pulmonaires ou du parasitisme des macrophages in vivo, respectivement.22, 42, 43 cette perte de virulence a été associée à une diminution de l’activité des protéases extracellulaires, des lipases, des DNases et de l’α-hémolysine chez S. aureus, et de l’α-listérolysine et de la phospholipase listérielle chez L. monocytogenes.

Les efforts pionniers de Böttcher et Sieber44 pour cibler le ClpP ont conduit au développement d’une série d’inhibiteurs de β-lactone., Inspirés par la réactivité des β-lactones trouvées dans la nature, ils ont synthétisé une bibliothèque de dérivés marqués par des alcynes (par exemple, la Lactone D3; Figure 3a), qui ont été criblés contre plusieurs protéomes bactériens. La chimie du clic sur l’étiquette alcyne a été utilisée pour fixer un fluorophore et permettre l’identification des enzymes réactives. De cette façon, ClpP a été identifié comme une cible hautement spécifique qui forme un adduit covalent entre son site actif Ser98 et la β-lactone, inhibant ainsi de manière irréversible l’activité protéolytique (Figure 3b).,44 la caractérisation subséquente a démontré la capacité des β-lactones à réduire l’activité des facteurs de virulence, y compris l’α-hémolysine et la listérolysine, chez S. aureus et L. Monocytogenes, respectivement.45, 46 Cette réduction des facteurs de virulence est corrélée à la capacité des échafaudages de β-lactone optimisés (U1; Figure 3a) à réduire significativement l’infection de S. aureus après administration sous-cutanée dans un modèle d’abcès cutané et à la croissance de L. monocytogenes dans les macrophages.46, 47 en outre, les dérivés de β-lactone (composé 7; Figure 3a) se sont avérés être parmi le groupe privilégié de composés capables D’entrer dans M., tuberculose afin d’inhiber efficacement la croissance avec une CMI de 28 µg ml-1,48 en fin de compte, cependant, une faible stabilité plasmatique due à l’hydrolyse rapide de l’ester cyclique empêchant tout développement clinique ultérieur.

plus récemment, Sieber et ses collaborateurs49 ont découvert une nouvelle classe d’inhibiteurs puissants de la ClpP, les esters phényliques (AV170; Figure 3a). Découverts à l’aide d’un criblage non biaisé de 137 000 composés synthétiques dans un test fluorogénique pour l’activité ClpP, les esters phényliques agissent par la même modification covalente de Ser98 que les β-lactones., Fait intéressant, certains énantiomères sont également capables de déclencher la désoligomérisation du tétradécamère ClpP en heptamères, un mode d’action favorable étant donné que le contrôle conformationnel de la triade catalytique de la sérine la rend inactive sous la forme heptamérique de ClpP. Malgré l’amélioration du pouvoir des esters phényliques d’inhibition de la protéase sur les β-lactones, leur activité anti-virulence est réduite, car ils ne peuvent que diminuer et non abolir la production d’α-hémolysine (Figure 3c). Les Efforts déployés pour accroître la puissance ont révélé un compromis entre stabilité et réactivité.,49

bien que L’inhibition de la ClpP soit prometteuse en tant que mécanisme d’action, le développement et la découverte de nouveaux échafaudages sont clairement nécessaires. De plus,compte tenu des preuves récentes de résistance aux médicaments dans certaines souches knockout clpp34, 36, une certaine prudence dans cette voie peut être justifiée.

activateurs ClpP

L’Activation du système de protéase ClpP est une option thérapeutique particulièrement intrigante. Une caractéristique des protéases intracellulaires est une régulation stricte de l’activité pour éviter la dégradation des protéines hors cible. Chez les eucaryotes, ceci est souvent accompli par compartimentation dans les organites., En revanche, les bactéries ont développé des complexes protéiques régulateurs serrés pour contrôler l’activité de la protéase. En activant l’activité protéolytique pour dégrader sans discernement les protéines, un médicament serait capable de provoquer la mort cellulaire non seulement chez les espèces où la ClpP est essentielle, mais aussi chez celles où la ClpP est dispensable. Les Mutations abolissant L’activité de la ClpP, tout en conférant théoriquement une résistance, seraient fatales dans les cellules où la ClpP est essentielle et altéreraient la virulence dans les cellules où la ClpP est dispensable., Enfin, le mode d’action sans précédent par activation plutôt que par inhibition de sa cible peut permettre à un tel médicament d’être efficace contre les cellules persistantes dormantes.

Une preuve fortuite du principe de ce mécanisme d’action unique a été rapportée avec la découverte d’acyldepsipeptides (ADEPs; Figure 4a). Les ADEPs ont été décrits pour la première fois dans un brevet en 1985 sous le nom de « complexe A54556 », un groupe de huit composés étroitement apparentés produits par Streptomyces hawaiiensis NRRL15010.50 ClpP a été identifié comme cible moléculaire de L’ADEP en 2005 lorsque Brötz-Oesterhelt et al.,51 a appliqué la génomique inverse à une souche D’E. coli résistante à L’ADEP pour identifier le déterminant de résistance comme une mutation dans le ClpP qui le rend inactif. Cette découverte suggère que les ADEPs activent le ClpP, provoquant une dégradation inappropriée des protéines. En effet, des études in vitro mesurant le clivage des peptides fluorogènes et des analyses protéomiques in vivo ont confirmé que B. subtilis clpp activé par ADEP était capable de dégrader les protéines indépendamment de la régulation AAA+ ou de l’hydrolyse de l’ATP.,51

des structures cristallines de ClpP activées par L’ADEP d’E. coli, B. subtilis, M. tuberculosis et Neisseria meningitidis ont permis de mieux comprendre cette perte de régulation (Figure 4b).52, 53, 54, 55 une molécule ADEP se lie à chaque monomère du tétradécamère ClpP dans la même poche hydrophobe que celle utilisée par les ATPases AAA+, inhibant ainsi leur interaction (Figure 4d).,La liaison 52, 55, 56 imite le contrôle conformationnel du ClpP par L’ATPase, induisant l’alignement de la triade catalytique de la sérine et une rotation rigide du corps des monomères du ClpP, élargissant le pore axial de 10-12 Å à 20 Å chez E. coli.27, 52, 55 un mécanisme de déclenchement est également fourni par les domaines N-terminaux, qui passent d’une conformation vers le bas ou fermée à une conformation vers le haut ou ouverte sur la liaison ADEP.,52, 55 L’activation de L’ADEP ne permet pas de dégrader les protéines repliées de manière stable, car elles sont encore trop grandes pour entrer dans la lumière axiale du ClpP, mais permet de dégrader les protéines instables et les chaînes naissantes émergeant du ribosome, surtout si elles se replient lentement.57 on pense que la mort cellulaire est le résultat de cette dégradation aveugle, ainsi que de l’inhibition de la fonction ClpP normale.

Les ADEPs sont actifs contre une gamme de bactéries Gram-positives, y compris le S. aureus résistant à la méthicilline (SARM), les entérocoques résistants à la vancomycine et le S résistant à la pénicilline., pneumoniae, ainsi que les pathogènes à Gram négatif N. meningitidis et Neisseria gonorrheae.51, 54 dérivés ADEP semi-synthétiques sont efficaces contre Enterococcus faecalis, S. aureus et S. pneumoniae dans les modèles de souris et de rat avec une activité supérieure au linézolide,51 et l’activité contre le SARM dans un modèle de périotinite murine est supérieure à la vancomycine.58 notamment, la résistance à L’ADEPs se développe à une fréquence aussi élevée que 10-6 chez ces espèces bactériennes par des mutations diminuant la fonction de ClpP, qui n’est pas essentielle., Néanmoins, en utilisant la diminution de la condition physique des mutants clpP comme avantage, les thérapies combinées de L’ADEP et de la rifampicine ont été démontrées pour éradiquer complètement une population de SARM résistante à la vancomycine in vitro.59

la capacité de L’ADEPs à éliminer les cellules persistantes est encore plus prometteuse.59 Conlon et coll.59 décrit pour la première fois cette propriété lorsqu’un ADEP tue efficacement à la fois S. aureus en phase stationnaire et S. aureus persistant après le traitement par ciprofloxacine. Cette découverte a des implications pour l’utilisation de L’ADEPs contre les infections tuberculeuses latentes causées par les persistantes de M. tuberculosis tolérantes aux médicaments., À ce jour, l’activité contre les persistants de M. tuberculosis n’a pas été décrite, mais il a été démontré que L’ADEPs ralentit la croissance de M. tuberculosis lorsqu’il est associé à deux inhibiteurs de la pompe à efflux, la réserpine et le vérapamil.39

bien que les ADEPs soient des pistes prometteuses pour les candidats médicaments, ils ont des propriétés pharmacologiques défavorables, notamment une faible solubilité dans l’eau, une clairance systémique rapide et une instabilité chimique.51, 60 suite à la découverte du mode d’action de L’ADEPs, Bayer AG a lancé un programme de recherche et sauvetage en chimie médicinale visant à développer un dérivé plus stable et plus puissant de L’ADEP., Cet effort a abouti au développement de L’ADEP4, un dérivé très puissant de L’ADEP1 avec trois modifications importantes: Le Phe est remplacé par la 3,5-difluorophénylalanine, qui est censée former des liaisons H avec le ClpP, le polyène acyle est remplacé par une queue d’hexénoyle α,β-insaturée pour améliorer la stabilité et le N-MeAla est remplacé par le pipécolate, ce qui augmente la rigidité de L’ADEP.60 L’activité de L’ADEP4 a été encore améliorée par Carney et al.61 en remplaçant Ser par Allo-Thr et Pip par 4-MePip pour rigidifier davantage L’ADEP., En quantifiant les taux de change hydrogène-deutérium à l’aide de la RMN du 1h, il a été démontré que la rigidification de la molécule ADEP renforce les liaisons H transannulaires, réduisant ainsi les coûts entropiques de la liaison au ClpP. Le dérivé ADEP de Carney a une puissance 600-1200 fois supérieure à celle de L’ADEP1 contre les agents pathogènes à Gram positif.61

malgré la puissance accrue de ces dérivés ADEP, ils n’ont encore qu’une activité limitée contre les bactéries à Gram négatif et sont efficacement éliminés de la cellule par efflux actif, en particulier chez M. tuberculosis.,39, 62 de nombreux autres efforts de chimie synthétique ont exploré des motifs pour surmonter ces limitations, mais la plupart ont entraîné une diminution de l’activité (Figure 4c).54, 63, 64, 65, 66, 67 compte tenu de la liaison intime de L’ADEP dans sa poche hydrophobe, ce résultat est peut-être prévisible et suggère que la modification sur L’échafaudage ADEP peut avoir atteint une impasse.

deux écrans à haut débit ont été montés pour identifier de nouveaux activateurs ClpP.65, 68 ont tous deux identifié des activateurs de petites molécules de E., coli ClpP en utilisant un test in vitro mesurant les augmentations de fluorescence causées par le clivage de l’isothiocyanate–caséine de fluorescéine, un substrat modèle pour ClpP. Dans le premier, Leung et al.65 passé au crible 60 000 produits chimiques synthétiques ressemblant à des drogues, en identifiant cinq composés appelés ACP1-5 (Figure 4a). Le plus actif de ces composés était 10 à 20 fois moins puissant que L’ADEP1 lors de l’activation du ClpP et ne présentait qu’une activité antibactérienne modeste, même en présence d’agents perméabilisants. Lavey et coll.,68 au lieu de cela, on a examiné > 20 450 extraits ou métabolites fongiques et bactériens et identifié un seul activateur du ClpP, le sclérotiamide (Figure 4a). Cette indolinone liée au paraherquamide était 73 fois moins puissante que L’ADEP1 lors de l’activation D’EcClpP et n’a pas inhibé la croissance d’E. coli ou de Pseudomonas aeruginosa déficients en efflux.

malgré l’efficacité limitée des ACP et du sclérotiamide, ces études fournissent de nouveaux échafaudages pour la dérivatisation et ouvrent la porte à de futures études pour identifier les activateurs du ClpP., On pourrait imaginer, par exemple, identifier d’autres sites de liaison d’activation sur ClpP. La régulation de ClpP implique non seulement le contrôle de l’entrée du substrat par l’élargissement des pores lors de L’association AAA+ ATPase, mais aussi la formation du site catalytique de la sérine par oligomérisation en tétradécamères.69 peut-être qu’une petite molécule qui induit la formation d’un site actif tout en maintenant ClpP comme heptamère pourrait permettre un accès facile à ce site actif par des substrats indiscriminés.,

les détoupleurs AAA+ ATPases en tant que thérapeutiques

comme ClpP s’appuie sur les ATPases AAA+ pour sélectionner et déplier les substrats protéiques, la perturbation de ces partenaires peut également déréguler le système protéolytique ClpP. En particulier, cela est vrai chez M. tuberculosis où les ATPases ClpC1 et ClpX sont essentielles à la viabilité cellulaire.40, 41 en effet, chacun des trois composés ciblant la ClpC1 caractérisés à ce jour a été découvert par criblage d’extraits de produits naturels pour l’activité anti-M. tuberculosis., Le premier d’entre eux à être découvert est la cyclomarine A (cymA), un heptapeptide cyclique produit par la bactérie marine Streptomyces sp. CNB-982 (Figure 5a).70 bien qu’il ait été décrit en 1999 comme un puissant agent anti-inflammatoire ayant une cytotoxicité contre les cellules cancéreuses, ce n’est qu’en 2011 que L’activité contre M. tuberculosis a été découverte lors d’un criblage de cellules entières de produit naturel.71 dans une première tentative d’identifier la cible moléculaire de cymA, une approche de génomique inverse a été adoptée. Cependant, après aucun M Résistant spontané., les mutants tuberculeux ont pu être récupérés, la chromatographie d’affinité a plutôt été utilisée pour montrer que cymA cible ClpC1 avec une spécificité élevée. La co-cristallisation ultérieure du CYMA avec le domaine n-terminal de ClpC1 a permis d’identifier des résidus importants pour la liaison et, malgré l’incapacité de générer des mutants résistants spontanés, a permis la création de mutants ClpC1 conférant une résistance au cymA.72

en 2014, l’ecumicine, un tridécapeptide macrocyclique de Nonomuraea sp., MJM5123, 73 et la lassomycine, un lasso-peptide à 16 chaînons de Lentzea kentuckyensis sp., 74 ont été isolés par criblage d’extraits bruts d’actinomycètes (Figure 5a). Le domaine n-terminal de ClpC1 a été identifié comme la cible moléculaire de ces composés par génomique inverse sur des mutants résistants spontanés. Bien que la cymA, l’écoumicine et la lassomycine partagent une cible commune, la caractérisation structurelle et la position des mutations conférant une résistance à chaque composé suggèrent que chacun se lie à une position légèrement différente sur le domaine n-terminal de ClpC1 (Figure 5b)., Par exemple, contrairement à la CYMA et à l’écoumicine, la lassomycine est très basique, contenant plusieurs résidus Arg, et se trouve dans une région très acide de ClpC1.74

La CymA, l’écoumicine et la lassomycine sont toutes bactéricides contre la réplication de M. tuberculosis, une gamme d’autres espèces mycobactériennes et M. tuberculosis multirésistant. Fait important, ils sont également actifs contre M. tuberculosis non répétitif. En accord avec le manque d’essentialité des ATPases AAA+, chacune manque d’activité contre d’autres espèces Gram-positives et gram-négatives telles que S. aureus et P. aeruginosa., Cette spécificité a des avantages, car ils manquent également d’activité contre les membres commensaux du microbiote humain.

afin de provoquer la mort cellulaire chez M. tuberculosis, l’écoumicine et la lassomycine semblent stimuler L’activité de L’ATPase, mais la dissocient de la dégradation des protéines.73, 74 de cette façon, la dégradation des substrats naturels est inhibée et conduit à leur accumulation et à leur toxicité, similaires aux actions des inhibiteurs et des activateurs du ClpP chez M. tuberculosis., Contrairement à l’écoumicine et à la lassomycine, il a été suggéré que la cymA augmente la dégradation des protéines, comme le montre une diminution de la fluorescence de la protéine fluorescente verte marquée par Le tripeptide de LeuAspAsp ciblée sur ClpC1 lors de l’incubation avec la cymA.71 cependant, il est possible que cette diminution de la fluorescence soit le résultat du déploiement de la protéine fluorescente verte par ClpC1 plutôt que de sa dégradation et que la cymA puisse donc avoir le même mécanisme de découplage que l’écoumicine et la lassomycine., Plusieurs questions restent sans réponse sur le mécanisme d’action de ces médicaments, y compris leurs effets sur le déploiement des protéines et comment l’activité ATPase est stimulée et la protéolyse inhibée, par exemple, en inhibant l’interaction avec ClpP1P2. De plus, la caractérisation est toujours en cours pour un autre inhibiteur de la ClpC1 récemment découvert, L’analogue de la rufomycine RUF-I. 75

malgré la puissance relativement élevée de la cymA, de l’écoumicine et de la lassomycine contre M. tuberculosis, l’optimisation des propriétés pharmacologiques est nécessaire., Par exemple, le cymA présente une clairance hépatique et une demi-vie courte chez la souris, et l’écoumicine a une solubilité limitée et une mauvaise absorption intestinale.13, 73 synthèses totales récentes et optimisation de la fermentation peuvent aider à ces développements.76, 77, 78

bien que les médicaments ciblant la ClpC1 soient une possibilité intrigante pour les traitements anti-M. tuberculosis, ils n’ont généralement pas d’activité bactéricide contre des espèces autres que les actinobactéries., Chez ces espèces où la ClpP et les ATPases AAA + associées sont dispensables, il est possible que le ciblage de ces ATPases ait des effets antivirulence similaires à ceux observés avec les inhibiteurs de la ClpP. Cependant, un tel composé devrait probablement être en mesure de cibler plusieurs partenaires ATPases afin d’avoir un effet aussi répandu que l’action directe sur ClpP. Ces effets potentiels d’antivirulence n’ont pas été étudiés pour la cymA, la lassomycine ou l’écoumicine.,

atteindre la spécificité

des complexes protéolytiques bactériens, tous sauf le HslUV a un ortholog humain et beaucoup sont en fait intensément étudiés comme cibles anticancéreuses potentielles. Par exemple, les protéases mitochondriales lonp1, ClpXP et m-AAA (homologue FtsH) ont des rôles importants dans le contrôle de la qualité dans les mitochondries, en particulier pendant le stress respiratoire.79 Mutations de m-AAA sont également impliquées dans la paraplégie spastique, une maladie neurodégénérative héréditaire.80 à ce titre, il est essentiel que les agents antimicrobiens puissent cibler spécifiquement leur homologue bactérien.,

dans le cas des inhibiteurs de protéase visant à agir comme substrats de suicide, l’obtention de la spécificité peut être difficile, en raison des mécanismes catalytiques conservés. En effet, un manque de spécificité a été rencontré dans les efforts visant à développer des inhibiteurs à la fois du protéasome procaryotique et de la protéase bactérienne Lon. Le protéasome procaryotique de M. tuberculosis constitue une cible prometteuse pour l’inhibition, car il est dispensable pour la croissance in vitro, mais est essentiel pour la survie du stress de l’oxyde nitrique81 et la persistance chez la souris.,62, 82 de nombreuses tentatives ont été faites pour développer un médicament contre le protéasome mycobactérien, généralement sous forme d’époxycétones peptidyl, d’aldéhydes ou de boronates, mais la plupart inhibent le protéasome des mammifères plus puissamment que celui de M. tuberculosis.83 la sélectivité n’est cependant pas sans précédent, comme l’a démontré la découverte des composés oxathiazole-2-one GL5 et HT1171 (Figure 6). Ces composés sont bactéricides contre le M non réplicateur., la tuberculose traitée avec des niveaux subinhibitoires d’oxyde nitrique21 et présente une activité >1000 fois plus élevée contre les mycobactéries que les protéasomes humains. On pense que la spécificité est conférée par l’interaction du médicament avec des résidus à l’extérieur du site actif non conservé dans les protéasomes de mammifères.21

Lon constitue également une cible prometteuse, car il a été impliqué dans la formation de biofilms, la motilité et la tolérance au stress, et il a été démontré que les mutants ont réduit la colonisation et la virulence chez Salmonella enterica serovar Typhimurium, Actinobacillus pleuropneuoniae, Vibrio cholera et P. aeruginosa.84, 85, 86, 87 dans le seul effort à ce jour pour identifier les inhibiteurs de Lon bactériens, les inhibiteurs du protéasome ont été testés in vitro et le peptidyl boronate MG262 a été identifié.,18 cependant, ce composé est encore 2000 fois plus puissant contre le protéasome 20S.18 Comme pour les composés oxathiazole-2-one, il sera probablement nécessaire de tirer parti des résidus divergents dans les homologues humains pour développer un inhibiteur lon hautement spécifique.

la spécificité peut également être obtenue en se déplaçant à l’extérieur du site actif catalytique vers des sites de liaison qui perturbent la fonction de la protéase, mais qui sont mal conservés entre les orthologues humains et bactériens. L’ADEPs démontre à juste titre le potentiel de cette approche., Bien qu’ils n’aient pas été testés directement sur le ClpP humain (hClpP), les ADEPs ne sont pas toxiques pour les cellules humaines jusqu’à 25 µg ml-1, ce qui suggère qu’ils ont une faible affinité, le cas échéant, pour l’enzyme humaine.58 la comparaison structurelle D’E. coli (EcClpP) et de hClpP appuie cette notion. Leur structure dorsale est largement conservée, avec une déviation quadratique moyenne de 0.,63 Å; 88 cependant, l’inspection de la poche hydrophobe utilisée pour la liaison ADEP montre que hClpP présente plusieurs substitutions réduisant son hydrophobicité (Asn55Pro, His60Tyr et His112Phe) ainsi qu’une inversion de charge (Glu56Lys) au niveau de la partie distale de la rainure d’amarrage. Il est tout à fait possible que ces modifications empêchent la liaison ADEP dans hClpP. Il convient de noter, cependant, que EcClpX, bien que pas EcClpA, peut activer hClpP.88 dans tous les cas, la recherche de médicaments liant des sites réglementaires moins conservés peut être la clé pour trouver des antibactériens hautement spécifiques.