Caractérisation du Système à Cinq-Composants GraSRX/VraFG impliqué dans la résistance aux peptides antimicrobiens et la virulence chez Staphylococcus aureus

par Mélanie Falord

Thèse de doctorat en Microbiologie

Sous la direction de Tarek Msadek.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .

  • Titre traduit

    GraSRX/VraFG Five-Component System : characterization and Implication in Antimicrobial Peptides Resistance and Virulence in Staphylococcus aureus


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  • Résumé

    Staphylococcus aureus est un pathogène humain majeur, capable de provoquer des infections communautaires et nosocomiales dû a sa grande capacité d'adaptation. La transmission des signaux de l'environnement chez les bactéries implique souvent deux grandes familles de protéines fortement conservées : les ABC transporteurs, composés d'une perméase et d'une protéine de liaison à l'ATP, et les systèmes à deux composants, composés de couples d'histidine kinases, ou senseurs, généralement liées à la membrane, qui répondent à un stimulus environnemental spécifique, et phosphorylent leur régulateur de réponse partenaire, permettant son activation et l'expression de gènes cibles. Les peptides antimicrobiens tels que les défensines humaines (CAMPs) sont des composants clés de l'immunité innée, et des agents bactéricides efficaces, provoquant souvent la mort des bactéries par la formation de pores dans la membrane. S. Aureus peut résister aux CAMPs par plusieurs mécanismes, dont le principal implique une augmentation des charges positives à sa surface à travers la D-alanylation des acides téichoiques, et la lysylination des phospholipides, conduisant à une répulsion électrostatique des CAMPs. La synthèse des enzymes principales mises en jeu dans ces mécanismes (DltA, MprF) est régulée positivement par le système à deux composants GraS/GraR. Nous avons montré que ce système est mis en jeu dans la résistance aux Dermaseptines, et que la nature et la distribution des charges le long de ces peptides est importante pour la réponse GraSR-dépendante. Nous avons identifié une séquence palindromique de dix paires de bases (5'ACAAATTTGT 3') en amont des gènes contrôlés par GraR, requise pour la régulation transcriptionnelle par GraR et pour l'induction en présence de Colistine, un CAMP bactérien, suggérant que cette séquence est le site de fixation du régulateur GraR. Des prédictions d'analyses génomiques et une étude du transcriptome ont révélé plusieurs nouveaux membres du régulon GraR. Nous avons montrés que GraR est requis pour la croissance de S. Aureus à haute température et dévoilé des liens avec le système de quorum-sensing peptidique AgrC/AgrA contrôlant les gènes de virulence. Nous avons aussi montré que GraSR sont impliqués dans la réponse aux stress et contrôlent des voies de signalisation du métabolisme de la paroi. La kinase GraS fait partie d'une sous-famille spécifique désignée « kinase à détection intra-membranaire » avec une un domaine de détection amino-terminal court, et deux hélices transmembranaires séparées par une petite boucle de seulement cinq acides aminés. Les gènes graRS forment un operon avec le gène graX, de fonction inconnue. Nous avons mis en évidence un rôle essentiel de GraX et de l'ABC transporteur VraFG, codé par un operon situé en aval des gènes graXRS, dans la résistance aux CAMPs et montré qu'ils agissaient en détectant et en signalisant à travers la kinase GraS. Une approche d'analyse par la technique du double-hybride bactérien, conçue pour identifier des interactions entre GraS/GraR/GraX/VraF et VraG, nous a permis de montrer que GraS interagit à la fois avec GraX et la perméase VraG, indiquant l'existence d'un complexe multi-composants lié à la membrane et impliqué dans la détection et la signalisation en réponse aux CAMPs. Au cours de notre étude du système GraSR, nous avons découvert qu'un mutant dit A de S. Aureus produisait des quantités massives d'une matrice géante extracellulaire lors d'une croissance en présence de glucose. La souche sauvage est également capable de produire cette structure sous d'autres conditions nutritionnelles. Des résultats préliminaires indiquent que cette structure serait de nature protéique et liée à la D-alanylation ou a des niveaux réduits des acides téichoiques.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (342 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 387 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris Diderot - Paris 7. Service commun de la documentation. Bibliothèque Universitaire des Grands Moulins.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : TS (2010) 171
  • Bibliothèque : Bibliothèque interuniversitaire de santé (Paris). Pôle pharmacie, biologie et cosmétologie.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : MFTH 7859
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