Les systèmes "chaperone-usher" CupB et CupC chez pseudomonas aeruginosa : assemblage et fonctions, caractérisation du "P-usher", une protéine bi-fonctionnelle impliquée dans l'assemblage de fimbriae et la sécrétion d'une protéine TpsA

par Ségolène Ruer

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire et biotechnologies

Sous la direction de Sophie de Bentzmann.

Soutenue en 2009

à Aix Marseille 2 .


  • Résumé

    Dans l’environnement, les bactéries vivent le plus souvent attachées à une surface, en un mode de vie communautaire pluricellulaire, le biofilm. Pseudomonas aeruginosa est un pathogène humain opportuniste à Gram négatif, responsable d’infections nosocomiales et d’infections respiratoires chez les patients atteints de mucoviscidose. La vie communautaire chez cette bactérie est un moyen de persistance chez l��hôte qu’il colonise et constitue un mécanisme passif ou actif de résistance aux molécules antimicrobiennes. L’établissement de P. Aeruginosa sous forme communautaire est le fait de machineries macromoléculaires, dont la voie « chaperone-usher » (CU). Mon travail de thèse a consisté à caractériser les systèmes CU, CupB et CupC de P. Aeruginosa. Ces deux systèmes sont fonctionnels et assemblent des fimbriae de façon spécifique au travers de leur protéine de membrane externe, le « usher ». Le cluster cupB code pour deux chaperones périplasmiques CupB2 et CupB4 dont nous montrons qu’elles adressent respectivement la piline majeure CupB1 et l’adhésine CupB6 à la protéine usher CupB3. Le cluster cupB code également pour un substrat des systèmes TPS, CupB5 dont la sécrétion est assurée par le « P-usher », résultant de la fusion d’un domaine POTRA et d’un domaine usher. Le « P-usher » est une protéine bi-fonctionnelle capable d’assembler un fimbriae CU et de sécréter un substrat TPS. Le cluster cupB de P. Aeruginosa aurait subi au cours de l’évolution un réarrangement génétique aboutissant à la disparition du gène tpsB et à la création du gène hybride cupB3 codant pour le « P-usher », hypothèse confirmée par la sécrétion de la protéine TPS de P. Aeruginosa par la protéine de membrane externe TpsB de P. Fluorescens présente dans le cluster cupB de cette bactérie. L’étude de ces fimbriae CupB et CupC a montré leur implication dans la formation du biofilm et la réponse de la cellule hôte, plus particulièrement la protéine CupB5 qui joue un rôle dans la phagocytose.

  • Titre traduit

    Cup B and CupC "chaperone-usher" systems in pseudomonas aeruginosa : assembly and functions, characterization of the "P-usher", a bi-functional protein involved in fimbriae assembly and secretion of a TpsA protein


  • Résumé

    In the environment, bacteria live mostly attached to a surface in a sedentary and multicellular community called biofilm. Pseudomonas aeruginosa is a human opportunistic Gram negative pathogen, responsible for nosocomial infections and respiratory infections of cystic fibrosis patients. This bacterial lifestyle represents a strategy to persist in colonized hosts and constitutes a passive or active mechanism of resistance towards antimicrobial molecules. The establishment of P. Aeruginosa in biofilm is due to macromolecular machines of the “chaperone-usher” (CU) family. My thesis work consisted in the characterisation of P. Aeruginosa CupB and CupC systems of the CU family. These two systems are functional and specifically assemble fimbriae through their own outer membrane protein, the usher. The cupB cluster encodes two periplasmic chaperones CupB2 and CupB4, which are respectively responsible for the capture in the périplasme and targeting of the major pilin CupB1 and the adhesin CupB6, respectively, to the CupB3 usher protein. The cupB cluster encodes a TpsA substrate of the two partner secretion system (TPS), CupB5, which secretion occurs through the “P-usher”. The “P-usher” is therefore a bi-functional protein capable of both the assembly of CupB fimbriae and the secretion of CupB5 protein. The “P-usher” results from the fusion of a POTRA domain and of an “usher” domain, highlighting a genetic rearrangement in the P. Aeruginosa cupB gene cluster. This is strongly supported by the restoration of the P. Aeruginosa TPS substrate (CupB5) secretion, in the absence of the “P-usher”, by the introduction of the heterologous TpsB outer membrane protein from the P. Fluorescens cupB cluster. The study of the fimbriae CupB and CupC fimbriae showed their implication in biofilm formation and host cell response, particularly of the CupB5 protein which plays a role in phagocytosis.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p. )
  • Annexes : Bibliogr. p.158-197

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 48998
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