Rôle de la protéine RcnB dans l'homéostasie des métaux nickel, cobalt et cuivre chez la bactérie Escherichia coli

par Camille Blériot

Thèse de doctorat en Microbiologie Moléculaire

Sous la direction de Agnès Rodrigue et de Marie-Andrée Mandrand.


  • Résumé

    Les métaux sont devenus nécessaires à tous les organismes vivants au cours de l'évolution. Cependant, la quantité de métal présent dans les cellules doit être très finement régulée car une quantité trop importante peut générer une toxicité. Pour assurer cette homéostasie, les cellules doivent être capables de réguler l'import et l'efflux des métaux par l'expression dynamique de protéines spécifiques. Chez la bactérie Escherichia coli, la toxicité du nickel et du cobalt est neutralisée par l'action de la pompe RcnA, protéine membranaire capable d'exporter les ions Ni2+ et Co2+ hors de la cellule. La production de RcnA est contrôlée par le métallorégulateur RcnR capable de détecter ces ions en cas d'excès et d'induire l'expression du gène RcnA. Récemment, notre équipe a identifié un nouveau gène que nous avons rebaptisé RcnB. Ce gène fait partie de l'opéron RcnAB et est, comme RcnA, impliqué dans l'homéostasie des ions Ni2+ et Co2+. A l'inverse de RcnA, une souche mutante délétée de RcnB est plus résistante au nickel et au cobalt et cela est directement corrélée à une plus faible accumulation de métal dans les cellules. Le gène RcnB code pour une petite protéine monomérique de 10 kDa localisée dans le périplasme et ne possédant pas d'homologues décrits à l'heure actuelle. Aucune fixation des ions Ni2+ et Co2+ n'a été mise en évidence pour la protéine RcnB. Elle peut en revanche interagir avec les ions Cu+ et Cu2+ aussi bien in vitro que in vivo et un lien avec les systèmes de résistance au cuivre de E. Coli a été mis en évidence. Or, le cuivre confère des propriétés d'oxydo-réduction particulières aux protéines qui pourraient être directement liées à la fonction de RcnB.

  • Titre traduit

    = Role of the protein RcnB in nickel, cobalt and copper homeostasis in the bacterium Escherichia coli


  • Résumé

    Metals are necessary for living organisms like bacteria. There is a subtle balance between the life required amount and toxicity resulting from an overload of metal ions. The intracellular level of these ions must be tightly regulated. A strategy often used by cells is to regulate uptake and efflux of metal ions by expressing specific proteins. In the bacterium Escherichia coli, nickel and cobalt toxicity is counterbalanced by action of the RcnA efflux pump that permits excess Ni2+ et Co2+ ions to be excluded out of cells. Its expression is under the control metalloregulator RcnR that represses RcnA transcription in absence of metals. Recently, we identified a new gene that we called RcnB involved in this system. This gene is a part of the RcnAB operon and is involved in nickel and cobalt homeostasis. Unlike RcnA, a mutant strain lacking RcnB is more résistant to nickel and cobalt. This phenotype is associated to a lower accumulation of these ions in the cells. RcnB gene encodes a small monomeric protein of 10 kDa which is found in the periplasmic fraction. Until now, databases do not contain any described homologs. RcnB displayed any Ni2+ et Co2+ binding capacity. RcnB can bind both Cu+ and Cu2+ ions in vitro. It is equally true in vivo and a link with copper homeostasis was found based on the copper resistance systems of E. Coli. Copper confers particular redox properties to proteins which could be directly related to the biological function of the RcnB protein. Further studies are required to precise the role of RcnB but this work provides the identification and characterization of the first member of a new family of accessory proteins tied to metal ions efflux pumps.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (193-[47] p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 184-[192]

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3675)
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.