Manon Couture, Département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique
Je suis professeure au département de biochimie, de microbiologie et de bio-informatique de l’université Laval et j’enseigne l’enzymologie. Je me spécialise dans la caractérisation d’une classe de métalloprotéines appelées protéines hémiques, qui ont toutes le même cofacteur soit un hème. Ces protéines très diverses effectuent des réactions aussi importantes que le transport de l’oxygène moléculaire, la dégradation de xénobiotiques, la biosynthèse de composés aromatiques complexes, la synthèse de molécules de signalisation telle l’oxyde nitrique (NO), etc… Depuis plusieurs années, mes recherches sont orientées vers la caractérisation des propriétés structurales et cinétiques des enzymes par diverses méthodes spectroscopiques afin de comprendre leur fonctionnement au niveau moléculaire.
Mon laboratoire caractérise les protéines impliquées dans la capture du fer et de l’hème par les bactéries à partir de leur environnement. Nous nous intéressons particulièrement aux gènes chu qui sont retrouvés chez un grand nombre de bactéries, dont le pathogène Escherichia coli O157:H7. Nos travaux montrent que la protéine ChuS libère efficacement le fer suite à l’ouverture de l’hème par une réaction enzymatique inédite alors que deux autres protéines, ChuX et ChuY, sont impliquées dans le transfert de l’hème à ChuS et la réduction du produit de la réaction catalysée par ChuS, respectivement. Nos travaux visent à démontrer le rôle des protéines Chu chez les bactéries et à déterminer les mécanismes de ces enzymes de dégradation de l’hème. Ces connaissances sont nécessaires au développement rationnel de molécules inhibitrices.
L’autre projet principal du laboratoire concerne les oxyde nitrique synthases (NOS) qui sont des enzymes responsables de la biosynthèse du NO, un gaz radicalaire qui est impliqué dans le métabolisme et la signalisation cellulaire. Outre chez l’humain où elles jouent des rôles cruciaux, les NOS sont également retrouvées chez certaines bactéries où elles ont des fonctions variées. Elles confèrent notamment une résistance accrue aux antibiotiques. Nos travaux visent à caractériser leurs interactions enzyme-substrat, enzyme-ligand et les interactions protéine-protéine, notamment avec la ou les réductase(s) qui transfèrent les électrons nécessaires à l’activité enzymatique. Le but est de déterminer les particularités des enzymes bactériennes afin de les inactiver spécifiquement et ainsi, de contribuer à diminuer la résistance des bactéries aux antibiotiques, notamment chez Staphylococcus aureus.
Les principales technologies utilisées au laboratoire sont la biologie moléculaire, l’expression et la purification de protéines, les mesures d’affinité et de cinétiques enzymatiques, la caractérisation structurale des protéines hémiques par spectroscopie Raman et enfin, la caractérisation phénotypique des bactéries à l’aide de la spectroscopie Raman combinée à l’analyse chémométrique.