Resistance a l'acidite et synthese d'ammoniac chez helicobacter pylori : roles de la proteine urei et des amidases amie et amif

par Stéphane Skouloubris

Thèse de doctorat en Sciences biologiques fondamentales et appliquées. Sciences médicales

Sous la direction de Agnès Labigne.

Soutenue en 2000

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Helicobacter pylori est une bacterie a gram negatif qui colonise la muqueuse gastrique humaine. Cette bacterie, pathogene pour l'homme, est responsable de gastrites chroniques qui peuvent evoluer vers des affections plus severes telles que la maladie ulcereuse ou l'adenocarcinome. L'urease constitue un facteur de pathogenicite majeur chez h. Pylori. Cette enzyme hydrolyse l'uree pour produire de l'ammoniac et du carbonate. Cette production d'ammoniac cree un microenvironnement tamponne autour de la bacterie et permet sa survie en milieu acide. La region ureasique de h. Pylori se decompose en deux groupes de genes chromosomiques : les genes de structure ureab et les genes auxiliaires ureiepgh. Dans la premiere partie de ce travail nous avons cherche a definir le role de la proteine urei (21,7 kda) dans le pouvoir pathogene de h. Pylori. La construction d'une mutation non-polaire dans le gene urei chez h. Pylori a demontre que urei n'etait pas necessaire a la synthese d'une urease fonctionnelle. L'utilisation du modele d'infection de la souris par h. Pylori, developpe au laboratoire, a permis de demontrer que urei etait indispensable a la colonisation de la muqueuse gastrique murine par cette bacterie. La survie de h. Pylori a ete testee dans des experiences in vitro a differents ph, en presence ou en absence d'uree. Les resultats ont clairement etabli que urei jouait un role cle dans la resistance et l'adaptation a l'acidite chez h. Pylori. L'activite urease mesuree sur des bacteries entieres est augmentee a ph acide (< 5,0) en presence d'uree. Nous avons montre que la proteine urei etait responsable de cette reponse au stress acide. La fonction precise de cette proteine hydrophobe reste encore a definir. Du fait de sa localisation membranaire, nous faisons l'hypothese que urei pourrait intervenir dans un transport specifique d'uree ou d'ammonium. Dans la seconde partie de ce travail, nous avons caracterise deux nouvelles enzymes, amie et amif, produisant de l'ammoniac chez h. Pylori. Ces enzymes sont paralogues et appartiennent a la famille des amidases aliphatiques (ec 3. 5. 1. 4). Notre etude est la premiere a rapporter l'existence de telles enzymes chez une bacterie pathogene colonisant le tractus gastrointestinal humain. La sequence de amie presente 34% d'identite avec celle de son paralogue amif. Amie et amif ont ete surproduites chez e. Coli et purifiees. Ces deux thiol-enzymes bien que homologues ne sont pas isofonctionnelles : in vitro, amie hydrolyse preferentiellement des amides a courte chaine aliphatique (ex : propionamide, acetamide ou acrylamide), alors que amif hydrolyse uniquement le formamide et semble donc avoir evolue enzymatiquement pour devenir specifique de ce seul substrat. Amif est la premiere formamidase decrite qui appartient a la famille des amidases aliphatiques. L'expression des genes amie et amif a egalement ete examinee chez h. Pylori. Nous avons ainsi pu montrer que l'expression de ces genes n'etait pas essentielle a la survie de h. Pylori en culture. La synthese de amie est augmentee dans une souche deficiente en urease, indiquant qu'il existe une connection entre ces deux enzymes productrices d'ammoniac. Finalement, un schema global des differentes voies conduisant chez h. Pylori a la production d'ammoniac (urease, amidase, formamidase, arginase) est propose, faisant apparaitre l'importance de cette molecule dans le metabolisme de l'azote et la resistance a l'acidite chez cette bacterie.


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  • Détails : 243 p.
  • Annexes : 419 ref.

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  • Cote : PMC RT P6 2000
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