Etude structurale et fonctionnelle de PscE : PscF : PscG? un hétérotimère nécessaire à la biogenèse de l'aiguille de sécretion de type III de Pseudomonas aeruginosa

par Manuelle Quinaud

Thèse de doctorat en Biologie structurale

Sous la direction de Andréa Dessen.

Soutenue en 2007

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .


  • Résumé

    Le système de sécrétion de type III est présent chez plusieurs pathogènes à Gram négatif chez qui cette véritable nanomachine est impliquée dans le transport de molécules de virulence directement des bactéries vers le cytoplasme des cellulescible. Ce système de sécrétion est composé d'une base ancrée dans la membrane bactérienne et d'une structure creuse en forme d'aiguille qui pointe vers l'extérieur de la bactérie. Pseudomonas aeruginosa, bactérie dont l'aiguille de sécrétion de type III est étudiée dans cette thèse, est responsable de nombreuses maladies nosocomiales ainsi que d'infections chez les patients atteints de mucoviscidose. Dans le cytoplasme bactérien, la protéine PscF qui forme l'aiguille de type III chez P. Aeruginosa est stabilisée avant sa sécrétion par 2 chaperonnes distinctes; PscE et PscG. Ceci est nécessaire à la fonctionnalité du système de sécrétion de type III. La structure cristallographique à 2. 0 A de résolution du complexe hétérotrimérique PscE:PscF55-85_PscG révèle que le domaine C-terminal de la protéine de l'aiguille B PscF, impliqué dans le processus de polymérisation, est enfoui dans une cavité hydrophobe de la protéine PscG. La rupture des interactions spécifiques entre PscG et PscF entraîne une forte baisse de la cytotoxicité de la bactérie envers une lignée de macrophages, ce qui indique que cet hétérotrimère essentiel, qui possède des homologues chez une grande variété de pathogènes, est une cible thérapeutique attractive pour le développement de nouveaux médicaments.


  • Résumé

    Type III secretion systems are found in several Gram-negative bacteria. These nanomachines are involved in the transport of virulence effectors directly into the cytoplasm of Target cells. Pseudomonas aeruginosa, whose type III secretion needle is studied here, is the causative agent of a large number of nosocomial and chronic infections in cystic fibrosis patients. This system is composed of a base anchored in the double bacterial membrane and a hollow needle formed by a single polymerized protein (PscF in Pseudomonas aeruginosa). Within the bacterial cytoplasm, PscF requires two distinct chaperones for stabilisation before its secretion, without which the entire system is nonfunctionnal. The 2. 0 A X-ray crystal structure orthe PscE:PscF55-85 :PscG ternary complex reveals that the C-terminus of the needle protein PscF, which is essential for needle polymerisation, is engulfed within the hydrophobic groove of the TPR-like molecule PscG. This indicates that the macromolecular scaffold necessary to stabilize the needle protein is totally distinct from T chaperoned complexes between pilus- or flagellum- forming molecules. Disruption of specific PscG:PscF interactions leads to impairement of bacterial cytotoxicity toward macrophages, indicating that This essential heterotrimer, which possesses homologs in a wide variety of pathogens, is an attractive therapeutic Target for the development of novel drugs.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (2255 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 237 à 255

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS07/GRE1/0138/D
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  • Cote : TS07/GRE1/0138
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