Etude biochimique, structurale et physiologique d’enzymes lipolytiques chez les Mycobactéries

par Rabeb Dhouib

Thèse de doctorat en Microbiologie moléculaire et biotechnologies

Sous la direction de Stéphane Canaan.

Soutenue en 2009

à Aix Marseille 2 .


  • Résumé

    Les enzymes lipolytiques chez Mycobacterium tuberculosis, l'agent étiologique de la tuberculose, restent peu étudiées malgré leur probable implication dans des fonctions physiologiques essentielles chez ce bacille. La mise à disposition de la séquence du génome de M. Tuberculosis a permis d'identifier les gènes codant ces enzymes chez ce microorganisme. Mon travail de thèse a consisté, dans un premier temps, en la caractérisation biochimique, structurale et fonctionnelle d'une enzyme lipolytique potentielle, la Rv0183, chez M. Tuberculosis. Nous avons démontré que la Rv0183 est une monoacylglycérol lipase localisée non seulement dans l'enveloppe mycobactérienne mais aussi dans le milieu de culture. Le rôle physiologique de la Rv0183 a été extrapolé grâce à l'étude de son homologue chez M. Smegmatis, la MSMEG_0220. Cette protéine, en plus de son implication dans l'hydrolyse de lipides exogènes, semble jouer un rôle structural au niveau de l'enveloppe mycobactérienne. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la caractérisation de deux autres protéines secrétées par M. Tuberculosis apparentées à la famille des cutinases : la Rv1984c et la Rv3452. Bien qu'elles présentent une identité de séquence de 50%, l'étude des propriétés cinétiques de ces protéines a montré une divergence dans leur spécificité de substrat. Si la Rv1984c pourrait être définie comme une lipase, la Rv3452 est une phospholipase de type A2. Etant secrétées par M. Tuberculosis, une évaluation de la cytotoxicité de ces protéines a montré que contrairement à la Rv1984c, la Rv3452 était capable d'induire la lyse de macrophages suggérant une implication de cette protéine dans la virulence de M. Tuberculosis. Un dernier aspect de mon travail a été d'étudier la lipolyse in situ chez M. Smegmatis. En utilisant la microscopie de florescence en temps réel, nous avons suivi, l'hydrolyse des réserves intracytoplasmiques chez ce bacille placé en milieu appauvri. Ce phénomène a été bloqué par la la tétrahydrolipstatine confirmant l'implication d'enzymes lipolytiques

  • Titre traduit

    Biochemical, structural and physiological characterization of lipolytic enzymes in Mycobacteria


  • Résumé

    Lipolytic enzymes in Mycobacterium tuberculosis, the etiologic agents of tuberculosis, remain poorly studied despite their probable involvement in bacteria cell life. Genomic DNA from M. Tuberculosis analysis has permitted the identification of genes encoding lipolytic enzymes. My thesis work was consisted, on the one hand, of biochemical, structural and physiological characterization of Rv0183, a putative lipolytic enzyme from M. Tuberculosis. We have demonstrated that Rv0183 is a monoacylglycerol lipase which is located not only in the cell envelope but also in the culture medium filtrate. The physiological function of Rv0183 was assessed by studying its ortholog in M. Smegmatis, the MSMEG_0220. It has been shown that this protein was involved not only in the exogenous lipid degradation but also in the cell envelop architecture. On the other hand, we have investigated on the biochemical characterization of two secreted proteins of M. Tuberculosis belonging to the cutinase family, Rv1984c and Rv3452. Despite 50% identity in their amino acid sequence, these enzymes show distinct substrate specificities. Rv1984c hydrolyses carboxyl esters and monoacylglycerols whereas Rv3452 behaves as a phospholipase A2 able to induce macrophage lysis suggesting an implication of this enzyme in M. Tuberculosis virulence. Finally, we have studied the in situ lipolysis in M. Smegmatis. Thanks to time-lapse fluorescence microscopy, we have monitored the intracytoplasmic lipids hydrolysis in this bacterium incubated under nutrient starvation. Lipid degradation was inhibited by tetrahydrolipstatin confirming the involvement of lipolytic enzymes in this process

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Informations

  • Détails : 1 vol. (294 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p.271-294

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
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