Study of Msr(D), a dual ABC protein involved in resistance to macrolides

• Auteur / Autrice : Virginia Nuñez Samudio
• Direction : Cécile Wandersman
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie procaryote et eucaryote
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Streptococcus

Macrolides

Résistance bactérienne aux médicaments

Transporteurs ABC

Résumé

L'efflux des macrolides chez les streptocoques, identifié comme phénotype M, est l'un des deux plus prévalent; mécanismes de résistance à ces antibiotiques très largement utilisés. Il est décrit comme impliquant deux déterminant; protéiques qui sont codés par un opéron toujours présent sur les structures génétiques disséminant la résistance. L'un de ces deux déterminants est une protéine de la superfamille MF (Membrane Facilitator) avec douze segments transmembranaires prédits. L'autre est une protéine ABC (ATP-Binding Cassette) bi-domaine dépourvue de segmemt transmembranaire, dont nous avons étudié ici les propriétés chez Escherichia coli afin de cerner son rôle dans la résistance. Dans ce travail, nous avons montré que la protéine ABC désignée ci-après Msr(D) peut conférer seule la résistance chez E. Coli alors que la protéine MFS donne un faible niveau de résistance qui est dirigé seulement contre l'érythromycine L'élévation combinée des niveaux de résistance à l'érythromycine et à l'azithromycine quand les deux protéines son présentes a démontré une synergie suggérant que Msr(D) pourrait faciliter l'action de la protéine MFS dans l'efflux de; macrolides. Nous avons validé l'hypothèse d'une interaction moléculaire entre les deux polypeptides par des approche; génétiques, biochimiques, et aussi grâce à la microscopie de fluorescence. C'est la première fois qu'-est démontrée une coopération fonctionnelle entre un composant ABC et un transporteur MFS; l'implication directe ou indirecte de Msr(D) dans le processus d'efflux restant à pre��ciser.

Macrolide efflux among streptococci, identified as M phenotype, is one of the two most prevalent mechanisms of résistance to these widely used antibiotics. It is described as involving two protein determinants coded by an operon always present in the genetic structures disseminating the resistance. One of the two determinants is a protein belonging to the MF (Membrane Facilitator) superfamily and having twelve predicted transmembrane segments. The other is a dual ABC (ATP-Binding Cassette) protein devoid of any transmembrane segment, whose properties are here studied in Escherichia coli to decipher its role in the resistance. In this work, we have showed that the ABC protein, designated hereafter Msr(D), is able to confer the résistance traits o the M phenotype in E. Coli while the MFS protein gives a low-level resistance that is directed only against erythromycin The combined increase in resistance levels toward erythromycin and azithromycin when both proteins are présent has demonstrated a synergistic effect suggesting that Msr(D) would facilitate the action of the MFS protein in the macrolide efflux. We have validated the hypothesis of a molecular interaction between the two polypeptides by using genetic and biochemical approaches, and also fluorescence microscopy. To the best of our knowledge, this is the first reported example of a functional cooperation between an ABC component and a MFS transporter; the direct or indirect embroilment of Msr(D) in the efflux process is still to be clarified.