Identification de nouveaux effecteurs moléculaires impliqués dans l'internalisation de la bactérie pathogène Listeria monocytogenes dans la cellule hôte à l'aide de screens d'ARN interférence à haut débit et d'approches ciblées

Identification of new molecular effectors involved in the internalization of the bacterial pathogen Listeria monocytogenes in host cells using high-throughput RNAi screening and targeted approaches

• Auteur / Autrice : Andreas Kühbacher
• Direction : Javier Pizarro-Cerdà
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie [procaryote et eucaryote]
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

métabolisme

Clathrine

Endocytose

Protéines bactériennes

Petit ARN interférent

Listeria monocytogenes

Résumé

La bactérie pathogène Listeria monocytogenes infecte les cellules non-phagocytaires, s'échappe de la vacuole et se réplique dans le cytoplasme de la cellule-hôte. L'internalisation implique l'interaction de récepteurs de la cellule avec des protéines de surface de la bactérie de la famille des internalines. Notamment, InlA interagit avec E-cadherin et In1B interagit avec le récepteur de facteur de croissance hépatocytaire Met, ce qui provoque l'activation de la cascade de signalisation, qui déclenche l'internalisation de la bactérie, dépendant de l'actine et de la clathrine. Afin de mieux comprendre les mécanismes cellulaires qui régulent l'invasion par L. Monocytogenes, nous avons établi une procédure de screening à haut débit avec des ARNs d'interférence et des inhibiteurs. Ce projet a été accompli dans le cadre du consortium suisse InfectX. En combinant ces screens avec des approches de microbiologie, biochimie et biologie cellulaire, nous avons mis en évidence de nouveaux aspects de l'infection par L. Monocytogenes. Des nouveaux facteurs cellulaires impliqués directement ou indirectement ont pu être identifiés. Nous avons caractérisé en détail l'implication d'un de ces facteurs, Lmodl, De plus, l'utilisation de nouvelles approches de protéomique, en collaboration avec l'équipe de Bernd Wollscheid à l'ETH de Zurich, ont permis d'identifier de nouveaux facteurs interagissant avec InIB, ainsi que le rôle des compartiments de l'endocytose tardive pendant l'entrée de L. Monocytogenes et son échappement de la vacuole. Enfin, nous avons pu montrer via des approches ciblées que le réseau d'actine au site d'entrée de L. Monocytogenes est modulé par la lipide phosphatase OCRL.

The gram-positive bacterium Listeria monocytogenes is able to enter non-phagocytic cells, to disrupt the phagocytic vacuole and to replicate in the host cell cytoplasm. Invasion of epithelial cells requires the interaction of L. Monocytogene surface proteins internalin (InIA) or In1B with cellular receptors which are the adherens junctions molecule E-cadherin or the hepatocyte growth factor receptor Met respectively. These ligand/receptor-interactions lead to the activation of signaling cascades which result in actin- and clathrin-dependent uptake of the bacterium. In order to obtain a better understanding of the cellular fonctions regulating the L. Monocytogenes invasion process, a high-content screening procedure was established and applied to siRNA, miRNA mimic, miRNA inhibitor and drug libraries. This project was performed in the framework of the Swiss consortium InfectX (www. Infectx. Ch). In combination with standard microbiology, biochemistry and cell biology approaches, we shed light on several new aspects of L. Monocytogenes invasion. New host factors that are directly or indirectly involved in the invasion process could be identified. One of these factors, Lmodl, has been further characterized. In addition, novel proteomics approaches were applied in collaboration with the group of Bernd Wollscheid at ETH Zurich leading to the identification of novel interactors of the bacterial In1B and to the description of a rote of late endocytic compartments during L. Monocytogenes entry and vacuolar escape. Finally, by targeted approaches we could show that the lipid phosphatase OCRL modulates actin dynamics at the L. Monocytogenes entry site.