Mes activités de recherche sont consacrées à l'étude de la fonction et de la structure des hémoglobines tronquées HbN et HbO chez la bactérie pathogène Mycobacterium tuberculosis. On évalue que le tiers de la population mondiale est infecté par ce pathogène et qu'environ 10 000 personnes en meurent chaque année.
Nous avons montré que HbN protège la cytochrome oxydase terminale de la chaîne respiratoire contre l'inhibition par l'oxyde nitrique (NO) en transformant le NO en nitrate [Fe(II)O2 + NO → Fe(III) + NO3-]. Le NO, produit en grande abondance par les macrophages, constitue un mécanisme important de défense contre les pathogènes. L'hypothèse de travail est que HbN protège la bactérie du NO durant la période de latence : M. tuberculosis peut entrer en latence pendant plusieurs années avant de s'activer à nouveau. La fonction de HbO est encore inconnue. Toutefois, nos études structurales et génétiques indiquent que sa fonction est différente et indispensable à la survie de la bactérie. Finalement, HbN et HbO possèdent des caractéristiques structurales et des propriétés cinétiques uniques par rapport aux hémoglobines animales suggérant qu'elles pourraient servir de cibles pour inhiber M. tuberculosis.
Pour obtenir de l'information sur la structure, la fonction et la dynamique de ces protéines, différentes approches biophysiques sont utilisées : -1- cinétique de liaison bimoléculaire (nanoseconde à la milliseconde) par « stopped-flow » et « flash photolyse »; -2- spectroscopie de résonance Raman (UV et visible); -3- rayon-X et -4- spectroscopie infra-rouge (IR) et FT-IR. Des approches génétiques (inactivation et remplacement de gènes) et biochimiques (mutagénèse dirigée, purifcation de protéines, mesures de consommation de NO et O2) sont aussi utilisées pour corroborer les études biophysiques. Finalement, des modèles murins sont utilisés pour étudier le rôle de HbN et HbO durant la phase de latence.