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ThesisJan 2025

Caractérisation d'opérons bactériens liés à la production d'analogues d'endocannabinoïdes

Cormier, E
Product Used
Genes
Abstract
Les bactéries intestinales influencent la santé humaine par la production de métabolites lipidiques, comme les *N*-acylamides (NAAs). Ce mémoire explore le rôle d'enzymes bactériennes dans la synthèse de composés bioactifs. L'objectif de ces travaux de recherche était d'identifier et de caractériser l'activité de *N*-acyltransférases (NATs) bactérienne et d'évaluer son impact sur la production de lipides bioactifs. Une approche multidisciplinaire incluant de la biologie moléculaire, génétique bactérienne et lipidomique non ciblée par spectrométrie de masse ont été utilisées afin de répondre à cet objectif. Nous avons identifié de nouveaux orthologues de NAT au-delà de l'ordre des Bacteroidales produisant des métabolites similaires, suggérant une distribution plus large et une conservation évolutive de cette capacité biosynthétique. De plus, l'étude montre que les métabolites produits par la NAT peuvent être subséquemment modifiés par la *O*-acyltransférase du même opéron, démontrant une interaction enzymatique entre eux dans une voie de synthèse à deux étapes. La *O*-acyltransférase démontre une préférence spécifiquement pour les intermédiaires contenant un groupement hydroxyle, comme la commendamide, qui entraîne un passage des espèces lipidiques mono- à diacylées, soulignant la spécificité de cette voie enzymatique. Ensemble, ces résultats font progresser notre compréhension du métabolisme lipidique bactérien et ouvrent de nouvelles perspectives pour étudier les fonctions écologiques et physiologiques des lipides *N*-acylés dans le microbiote intestinal. Gut bacteria influence human health through the production of lipid metabolites, such as *N*-acyl amides (NAAs). This thesis explores the role of bacterial enzymes in the synthesis of bioactive compounds. The aim of this research was to identify and characterize the activity of bacterial *N*-acyltransferases (NATs) and to evaluate their impact on the production of bioactive lipids. A multidisciplinary approach, including molecular biology, bacterial genetics, and untargeted lipidomics by mass spectrometry, was used to achieve this objective. We identified new NAT orthologs beyond the Bacteroidales order that produce similar metabolites, suggesting a broader distribution and evolutionary conservation of this biosynthetic capacity. Moreover, the study shows that the metabolites produced by the NAT can subsequently be modified by the *O*-acyltransferase of the same operon, demonstrating an enzymatic interaction between them in a two-step biosynthetic pathway. The *O*-acyltransferase displays a specific preference for intermediates containing a hydroxyl group, such as commendamide, leading to a shift from mono- to diacylated lipid species, highlighting the specificity of this enzymatic pathway. Together, these findings advance our understanding of bacterial lipid metabolism and open new avenues for studying the ecological and physiological functions of *N*-acylated lipids in the gut microbiota.
Product Used
Genes

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