Caractérisation de la métallo-ß-lactamase VIM-52 et études de nouveaux inhibiteurs de métallo-ß-lactamases.

Abstract

Une souche de Klebsiella pneumoniae résistante aux antibiotiques à noyau bêta-lactame a été isolée au CHR de Verviers. Cette résistance est associée à la production d’une nouvelle métallo-bêta-lactamase (MBL) nommée VIM-52. Elle se distingue de la MBL VIM-1 par la substitution de l’histidine 224 par une Arginine. Dans le cadre de ce travail, nous avons produit, purifié et établi le profil cinétique de VIM-52. Par ailleurs, nous avons produit le mutant H224K de VIM-1 et les mutants S228R et S228D de VIM-52. Enfin, nous avons étudié l’impact de la substitution de la Valine 67 en Tyrosine. Nous avons montré que la substitution de H224 de VIM-1 par une lysine ou une arginine (VIM-52) augmente l’activité de l’enzyme vis-à-vis de la céfotaxime et diminue celle vis-à-vis de la céfépime et la ceftazidime. Cependant, seule la présence d’une Lysine en position 224 augmente l’efficacité de l’enzyme envers les carbapénèmes. La mutation de S228 de VIM-52 par Asp ou Arg augmente globalement l’activité catalytique. Bien que l’augmentation d’activité la plus nette est observée pour la mutation S228R, la présence de la chaîne latérale de l'arginine provoque également une forte diminution des interactions avec la céfépime et la ceftazidime. Le mutant VIM-1 Y67V ne présente aucun changement significatif dans son spectre d’activité. La deuxième partie de ce travail s’inscrit au sein de la recherche de nouvelles molécules inhibitrices de MBLs. En collaboration avec le groupe du Professeur Hernandez (Université de Montpellier, Fr), nous avons testé une librairie de composés dérivés de la 1,2,4-triazole-3-thione. Ce composé inhibe les MBLs en interagissant directement avec les ions zinc du site actif des enzymes. Ces inhibiteurs ont été testés sur trois MBLs représentant chacune une sous-classe : VIM-4 pour la sous-classe B1, CphA pour la sous-classe B2, et L1 pour la sous-classe B3. Le Ki de treize de ces composés inhibiteurs a été déterminé comme étant de l’ordre du mM pour VIM-4. La valeur de Ki la plus basse, 0.95 µM, étant obtenue pour le composé JMV6644. Six de ces composés ont également été actifs sur L1, avec des Ki variant entre 3 µM et 85 nM. Ce Ki étant atteint par JMV5999, un des deux seuls composés avec JMV6118 inhibant les trois MBLs testées, et présentant des Ki de 9 µM pour VIM-4 et de 11 µM pour CphA. Avec son activité inhibitrice sur les trois classes de MBL, JMV5999 semble être le composé le plus prometteur.