Etude du système Hxu d'acquisition de l'hème de l'hémopexine de Haemophilus influenzae

par Clémence Fournier

Thèse de doctorat en Microbiologie. Virologie

Sous la direction de Philippe Delepelaire.

Soutenue en 2010

à Paris 7 .


  • Résumé

    Haemophilus influenzae est une bactérie à Grain négatif dont l'hôte unique est l'homme. Elle est responsable de nombreuses infections, notamment les méningites et otites moyennes de l'enfant. Une des particularités de cette bactérie est qu'elle a un besoin essentiel en hème exogène: elle ne possède pas les enzymes nécessaires à la biosynthèse de la protoporphyrine IX qui est le précurseur direct de l’ hème. H. Influezae dort donc subvenir à ces besoins en hème en utilisant les sources d'hème présentes dans son environnement. Cette bactérie étant majoritairement extracellulaire, les sources d'hème qu "elle rencontre sont les hémoprotéines du sérum : l'hémoglobine relâchée après hémolyse, l’hémoglobine-haptoglobine, l’hémopexine. H. Influemae a développé des systèmes lui permettant d'acquérir l’hème lié à ces hémoprotéines. Le système étudié ici est le système Hxu (Hemopexin utilization) qui permet à la bactérie d'acquérir et d'utiliser l’hème de l’hérnopexme. L'hémopexine est une hémoprotéine du sérum qui possède une très forte affinité pour l'hème (Kd < 10-13M-1). Le travail effectué a permis de reconstituer le système Hxu dans des souches d’ Escherichia coli auxotrqphes pour l’hème qui deviennent alors capables d'utiliser l'hème de l'hémopexine. Pour cette activité, le complexe TonB d’Haemophilus est indispensable, ainsi que la présence des trois protéines du système. L'étude du système a permis d'établir un nouveau mécanisme d'acquisition de l’hème de l’hémopexine ; l'interaction entre HxuA et l’hémopexine induit un relarguage de l’hème de l’hémopexine dans le milieu.

  • Titre traduit

    Study of the heme-hemopexin utilization system of Haemophilus influenzae


  • Résumé

    Pathogens and commensals Gram-Negative bacteria have evolved different Systems to acquire iron and heme from hemoproteins. These involve specific receptors located in the outer membrane. Haemophilus influenzae is a Gram-negative bacterium that has an absolute requirement for exogenous heme, as it does not possess the enzymes necessary for the heme biosynthetic pathway except for the last one. It can in particular acquire heme from the serum glycoprotein, hemopexin, that has a very high affinity for heme, via the HxuCBA System. HxuC is a TonB dependent outer membrane receptor; it eau acquire free heme but needs HxuB and Hxu A to acquire heme from hemopexin. HxuB and HxuA are the two components of a TPS system (two partner secretion), The HxuCBA System, has been functionally reconstituted in E, coli where it allows the acquisition of heme from hemopexin. Tins activity is strictly dependent of the presence of H. Influenzae TonB complex in the bacterium. HxuA and a variant of HxuA protein, which is released in the medium, were purified and we showed that they can restore the acquisition of heme from hemopexin in a hxuA mutant of H. Influenzae and in a E. Coli. Strain that only expresses the HxuC receptor. We showed by various experiments that HxuA and hemopexin form a 1:1 stoechiometric complex. The affinity of HxuA for apo and holo-hemopexin was determined and is in the nanomolar range. When the complex between HxuA and holo-hemopexin is formed heme changes environment and seems to be released from hemopexin. It therefore allows an exogenous heme/hemophore receptor to utilize heme from hemopexin. In this work, we describe a new mechanism of heme acquisition from a hemoprotein.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (139-34 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 230 réf.

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