Caractérisation du second système de sécrétion de type II chez la bactérie phytopathogène Erwinia chrysanthemi

= Characterization ofthe second type II secretion system to the phytopathogen bacteria Erwinia chrysanthemi

• Auteur / Autrice : Yann Ferrandez
• Direction : Guy Condemine
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Lyon, INSA

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines de la membrane externe bactérienne

Infections bactériennes à Gram négatif

Voie de sécrétion

Résumé

Chez les bactéries à Gram négatif, toutes les protéines destinées à la membrane externe sont synthétisées avec une séquence signal qui est clivée lors de leur acheminement. Ce clivage s’effectue lors du passage de la membrane interne, par LepB pour les protéines intégrales de la membrane externe ou par LspA pour les lipoprotéines. Les séquençage du génome de Dickeya dadantii a permis de mettre en évidence une seconde machinerie de sécrétion de type II nommée Stt (pour Second Type Two). En aval de ce système se trouve un gène dénommé pnlH dont le produit est homologue à des pectines lyases. L’étude de cette protéine a montré qu’elle est un substrat de la machinerie Stt qui permet son passage de la face interne de la membrane externe à sa face externe. En l’absence de Stt ou chez Escherichia coli, PnlH est localisée à la face interne de la membrane externe. Cet ancrage est dû à l’extrémité N-terminale de la protéine qui n’est pas clivée lors du passage de la membrane interne et contient toute l’information pour l’adressage de la protéine. En effet, la fusion des 41 premiers acides aminés de PnlH à des protéines de différents compartiments cellulaires provoque l’adressage de celle-ci à la membrane externe. L’analyse plus approfondie de cette partie N-terminale montre certaines caractéristiques d’une séquence signal Tat-dépendante, permettant le passage de la membrane interne par le système Tat. L’analyse de mutants de la séquence signal ou de la machinerie Tat a confirmé que celle-ci est nécessaire pour le transfert de PnlH à travers la membrane interne. Ainsi, l’analyse de l’adressage de PnlH à la membrane externe a permis de mettre en évidence une nouvelle voie d’acheminement de protéines à la membrane externe des bactéries. Ce nouveau mécanisme de ciblage de protéines à la membrane externe est probablement répandu puisque PnlH est aussi localisée à la membrane externe quand elle est exprimée dans le E. Coli. PnlH n’étant pas détectée comme substrat de la machinerie Tat par les programmes de prédiction, cela suggère qu’il reste à découvrir d’autres protéines de la membrane externe Tat-dépendante encore non identifiées

In Gram negative bacteria, ali the proteins destined for the outer membrane arc synthesized with a sequence signal which is cleaved during their routing. This cleavage is perfonned during the passage of the inner membrane, by LepB for outer membrane proteins (OMPs) or by LspA for lipoproteins. The sequencing of the genome of Dickeya dadamii allowed to bring to Light a second type II secretion machinery named Stt (for Second Type Two). Downstream to this system is a gene called pnlH, the product of which has homology with pectin lyases. The study of this protein showed that it is a substrate of the Stt machinery which allows its passage from the inner face to the outer face of outer membrane. In absence of Stt or in Escherichia coli, PnlH is localized in the inner face of the outer membrane. This anchoring is due to the terminal extremity of the protein which is not cleaved during the crossing of the inner membrane and contains all the information for the addressing of the protein. Indeed, the fusion of the first 41 amino acids of PnlH with proteins of various cellular compartments allows the addressing of these hybrids to the outer membrane. A more detailed analysis of this N-tenninal part shows characteristies of a Tat-dependant sequence signal, allowing the passage of the inner membrane by the Tat system. Analysis of mutants of the sequence signal or of the machinery Tat confirmed that this one is necessary for the passage of PnlH through the inner membrane. So, the analysis of the addressing of PnlH to the outer membrane allowed the identification a new way of routing of proteins to the outer membrane of bacteria. This new mechanism of targeting of proteins in the outer membrane is probably widespread because PnlH is also localized in the outer membrane when it is expressed in E. Coli. Since PnlH is not detected as a substrate of the Tat machinery by the prediction programs this suggests that other Tat targeted outer membrane proteins remain to be identified.