Mécanisme de polarisation d'Ipac, effecteur et composé du système de sécrétion de type III chez Shigella flexneri

Mechanism of IpaC polarization, an effector and component of the type III secretion system of Shigella flexneri

• Auteur / Autrice : Clémence Collet
• Direction : Guy Tran Van Nhieu
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie [procaryote et eucaryote]
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Protéines du core viral

Polarisation de fluorescence

Shigella flexneri

Mots clés libres

Ipac

DnaK

Exclusion par le nucléoïde

Résumé

Un nombre croissant de protéines est localisé dans des régions spécifiques de la bactérie, cette localisation subcellaire étant la clé de leur fonction. Cependant en l'absence de compartiment intracellulaire membranaire, le mécanisme qui sous-tend la localisation des protéines de E. Coli au pôle par exemple de la cellule reste incompris. Nous montrons ici que la polarisation d'IpaC, composé du translocon du système de sécrétion de type III de Shigella flexneri est dépendante de son association avec la protéine chaperonne DnaK. Une construction d'IpaC fusionnée à la protéine fluorescente Venus (Civ) induit la formation de complexes de DnaK, exclus par le nucléoïde et accumulés au pôle bactérien, indépendamment de ses co-chaperons. Des expériences de FRAP (Fluorescence recovery after photobleaching) ont montré que la diffusion de Civ au pôle était limitée, probablement par son association avec Dnak. Dnak empêche l'accumulation létale de Civ agrégée à travers le corps bactérien, permettant sa séquestration réversible au pôle. Nous pensons que ces résultats mettent en évidence un nouveau moyen pour la bactérie de confiner certaines protéines à un pôle, par exclusion par le nucléoïde des complexes DnaK-substrats, pouvant ensuite servir de réservoir de protéines dépliées ou partiellement dépliées. Ces résultats sont le point de départ de nouvelles études visant à caractériser le lien entre ces complexes polaires DnaK-substrats et les processus fonctionnels impliquant le dépliement des protéines, comme par exemple la sécrétion bactérienne.

An increasing number of proteins are localized in specific regions of the bacteria, this subcellular localization being key to their function. In the absence of intracellular membrane-bound compartment, however, the mechanism underlying the localization of E. Coli proteins to the cell pole has remained elusive. Here, we show that polarization of the Shigella type III secretion system translocon component IpaC is driven by its association with the DnaK chaperone. An IpaC construct fused to the Venus fluorescent protein (Civ) induced DnaK complexes that were excluded from the nucleoid and accumulated at the bacterial pole independent of its co-chaperones. Fluorescence alter photobleaching (FRAP) analysis indicated that Civ diffusion at the pole was restricted, likely by DnaK association. DnaK prevented the lethal accumulation of aggregated Civ through the bacterial body, to allow its reversible sequestration at the pole. We believe that these findings are shedding new lights a bacterial means to confine proteins at the pole through the nucleoid-mediated exclusion of DnaK-substrate complexes, that may then serve as a reservoir of , unfolded or partially unfolded proteins. It is anticipated that these findings will be the starting point of further studies aiming at characterizing the link between these polar DnaK-substrate complexes and functional processes involving protein unfolding, such as bacterial secretion.