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AvBD11, une protéine naturelle de l’œuf au potentiel thérapeutique prometteur

LVA ,

L’œuf de poule renferme l’ensemble des éléments nécessaires au développement et à la protection d’un embryon. Il constitue une véritable mine de molécules aux activités biologiques diverses, dont la plupart restent à caractériser. Un consortium réunissant des scientifiques d’INRAE, du Cnrs, de l’Inserm et de l’Université de Tours, a étudié la structure et la fonction physiologique d’un constituant majeur de la membrane vitelline  de l’œuf de poule, la protéine AvBD11. Pour la première fois, les scientifiques ont mis en évidence les caractéristiques uniques de cette petite protéine qui lui confèrent des activités biologiques variées, à la fois antimicrobiennes, anti-invasives et cytotoxiques. Ces résultats, publiés le 23 décembre 2019 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, apportent de nouvelles données sur le rôle des protéines de l’œuf dans le développement embryonnaire et sur les spécificités de l’œuf d’oiseau.

L’oeuf de poule contient près d’une centaine de molécules susceptibles de participer à la protection de l’œuf. Parmi celles-ci, on retrouve des peptides antimicrobiens appartenant à la famille des β-défensines, dont la β-défensine aviaire de type 11 (AvBD11), retrouvée dans l’œuf. Des résultats antérieurs publiés par l’une des équipes du consortium4 avaient démontré que cette protéine avait une activité antimicrobienne contre plusieurs souches bactériennes. Des analyses préliminaires de sa séquence protéique avaient mis en évidence sa taille atypique comparativement aux autres membres de cette famille, et laissaient présager la présence de deux domaines5de type « β défensines » (alors que les autres β-défensines ne possèdent qu’un seul domaine).

Structure tridimensionnelle de l’AvBD11 résolue par Résonance Magnétique Nucléaire (Centre de biophysique moléculaire, Cnrs, Orléans).

La résolution par résonance magnétique nucléaire de la structure de l’AvBD11 purifiée à partir de l’œuf révèle que cette protéine se présente effectivement sous la forme d’une structure compacte composée de deux domaines β-défensines associés. Cette caractéristique structurale, encore jamais décrite, nous permet de proposer ce peptide comme l'archétype d'une nouvelle famille structurale appelée « double-β-défensines aviaires (Av-DBD) ». Les deux domaines correspondants ont été produits individuellement par synthèse chimique et leurs activités testées, seules ou en synergie, afin d’évaluer leur contribution respective dans l’activité biologique de l’AvBD11. Les résultats révèlent le rôle décisif du premier domaine dans les activités antibactériennes, antiparasitaires et anti-invasives. En revanche, les activités antivirale et cytotoxique ne sont observées que pour le peptide entier, ce qui souligne l’importance de la complémentarité des deux domaines pour certaines activités.

L’AvBD11 est une protéine aux activités multiples, essentielles au développement embryonnaire de l’oiseau et qui possède très probablement d’autres activités encore méconnues. Outre son intérêt en biologie développementale et évolutive, de telles activités biologiques portées par l’AvBD11 sont potentiellement valorisables en santé humaine pour le développement d’agents thérapeutiques polyvalents capables de cibler des maladies d’origine infectieuse et des dérèglements cellulaires associés au cancer (demande de brevet en cours).