Etudes par cryo-microscopie électronique de la structure de virus : application aux bactériophages Gifsy-2 de Salmonella Typhimirium et T5 d'E. Coli

par Grégory Effantin

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de James Conway.

Soutenue en 2005

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les génomes de bactériophages sont connus pour être mosaïques. Avec l'augmentation des structures disponibles sur ces virus, leur morphologie aussi apparaît de plus en plus comme telle. Les structures de 4 différents intermédiaires dans l'assemblage de la capside icosaédrique du bactériophage Gifsy-2, infectant les bactéries Salmonella ont été résolues par cryo-microscopie électronique jusqu'à une résolution de 12Å. Au niveau génétique, un long gène code en partie Cterminale pour la protéine de capside majeure alors que sa partie Nterminale est fortement similaire du point de vue de sa séquence primaire aux protéases de la famille Clp. Ces résultats et ceux obtenus sur d'autres phages suggèrent que les 200 résidus en partie centrale regroupent les fonctions restantes, nécessaire à l'assemblage de la capside. Cette organisation en un gène unique est une nouvelle variante des stratégies développées par les phages pour modifier la voie d'assemblage de leur capside. Nous avons aussi déterminé les structures de la capside et de la queue du phage T5 , infectant la bactérie E. Coli à des résolutions de 19 et 30 Å respectivement confirmant l'inhabituelle symétrie d'ordre 3 de sa queue. Sa capside icosaédrique est composée par des pentamères et hexamères de pb8 et par pb10 s'attachant au centre de ces derniers, le tout étant décrit par une géométrie T=13. La comparaison des séquences primaires de pb8 et gp5 d'HK97 et la modélisation du modèle atomique de gp5 dans la capside de T5 montrent que ces 2 protéines adoptent sûrement le même repliement 3D. Nous proposons aussi que le domaine Nterminal de la protéine pb8 soit impliqué dans l'assemblage initial de la capside d'une manière similaire à HK97.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Studies by cryo-electron microscopy of viruses structures : phage Gifsy-2 of Salmonella Typhimurium and phage T5 of Escherichia Coli


  • Résumé

    Bacteriophage genomes are distinctly mosaic, and as more structures are solved, the phage morphologies also demonstrate a mosaic pattern. In a first project, we have solved capsid structures for several maturation intermediates of Gifsy-2, a phage infecting the bacteria Salmonella, by cryo-electron microscopy to resolutions up to 12 Ångstroms. On the genetic level we observe a long gene encoding the mature gifsy-2 capsid protein at the C-terminal end, and find striking homology with the Clp-P protease at the N-terminus including alignment of the catalytic triad. By analogy with related phage genomes the central domain encoding ~200 amino acids is expected to have scaffolding and/or decoration functions. This unique gene structure gives rise to a capsid maturation pathway that engages features from phages ? and HK97. In a second project, we have determined the E. Coli phage T5 structures of the icosahedral capsid to 19 Ångstroms resolution and the helical tail to ~30Å. We confirm the unusual trimeric symmetry of the tail tube. The capsid is composed of pentamers and hexamers of pb8 arranged with triangulation number t=13 and we localize the pb10 decoration protein to the exterior surface of the hexamers. Sequence comparison between pb8 and the HK97 capsid protein, together with modeling of the T5 capsid with HK97 atomic model, suggests that the T5 capsid likely adopts the same capsid protein fold as its smaller sibling, differing in size by the inclusion of additional hexamers. We propose that the precursor N-terminal domain of pb8 is involved in initial capsid assembly, as for HK97, specifically directing construction of the appropriately sized capsid.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.128-137

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0190
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS05/GRE1/0190/D
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