Les Scientifiques résolvent la structure de la toxine de BinAB qui détruit des larves de certain type de moustiques

Pourrions-nous nous débarasser des moustiques sans polluer l'environnement ? Oui, nous pouvons ! La toxine de BinAB, produite sous la forme en cristal par une bactérie, détruit particulièrement les larves des moustiques de Culex et d'Anophèles, mais elle est inactive sur les moustiques de tigre (ou l'Aedes), les vecteurs pour la fièvre dengue et le chikungunya. La Connaissance de la structure moléculaire de BinAB est nécessaire si nous devons élargir son spectre d'action. Après avoir été longtemps inaccessible, cette structure maintenant est publiée le 28 septembre 2016 en Nature par un consortium international faisant participer des scientifiques d'Institut de Biologie Structurale (CNRS/CEA/Université Grenoble Alpes) en France, et UCLA, UCR et SLAC aux ETATS-UNIS.

Les Moustiques sont des vecteurs pour les nombreuses maladies dévastatrices, y compris la malaria qui est écartée par des moustiques d'Anophèles, et la filariose transmise par des moustiques de Culex. La toxine de BinAB, produite sous forme de nanocrystals par le Bacille sphaericus de bactérie, vise particulièrement les larves de ces deux groupes de moustiques. Un composé, procédé d'intoxication de cinq-phase explique la sécurité environnementale de BinAB, qui est inoffensif à d'autres insectes, crustacés et êtres humains. BinAB est pour cette raison employé dans beaucoup de pays pour régler des populations de moustique.

Malheureusement, la force de BinAB est également sa faiblesse : la toxine est inutile sur les larves des moustiques d'Aedes, qui écartent les virus pour la Dengue, le Zika et le chikungunya. Une retouche de BinAB pourrait permettre un élargissement de son spectre, mais pour réaliser ceci il est nécessaire de comprendre sa structure. La cristallographie de Rayon X est une excellente méthode pour indiquer la structure d'une protéine, mais elle s'applique généralement seulement à de grands cristaux mesurant autour d'un dixième d'un mm. Cependant, les nanocrystals de BinAB qui développent in vivo seulement des ten-thousandths de mesure d'un mm, et une fois dissous, la toxine ne recristallise pas.

Un consortium international de scientifiques aboutis par Jacques-Philippe Colletier, le scientifique du CNRS chez Institut de Biologie Structurale (CNRS/CEA/Université Grenoble Alpes), Brian Federici, Professeur chez l'Université de Californie, la Rive (UCR) et le David Eisenberg, Professeur à l'Université de Californie, Los Angeles (UCLA), a juste publié cette structure, résolue en travaillant aux nanocrystals naturels.

Confronté à l'obstacle de la petite taille de ces cristaux, ils ont utilisé un type neuf de source de Rayon X, un laser de libre-électron, pouls ultra-courts mais hautement forts de livraison de Rayon X. Puisque rien n'a été connu de la structure de BinAB, purement une approche expérimentale pour la détermination de structure (mise en phase de novo) a été exigée, qui avait été précédemment seulement appliquée aux échantillons de structures connues afin d'expliquer sa faisabilité.

Ainsi la structure de BinAB est non seulement la première avoir été résolu de tels petits cristaux (~ 300 nanomètre) mais également la première structure inconnue pour avoir été été de novo indiqué utilisant un laser de libre-électron. Ceci suscite des espoirs de résoudre des structures de plus petits et plus complexes assemblages naturels, tels que des organelles, les constituants des cellules.

Plus immédiatement, la compréhension de la structure de BinAB ouvre la voie vers élargir son spectre d'action, dans l'objectif pour développer « trois-dans-un » la toxine qui peut viser les larves de trois types de moustique : Aedes (dans la commande notamment pour contrôler la propagation du virus de Zika), Culex (le vecteur pour la filariose) et Anophèles (le vecteur pour la malaria).

Source : Le CNRS (Délégation Paris Michel-Ange)