Staphylococcus aureus protein S1, an RNA chaperone involved in translation initiation and sRNA regulation

par Alessandra Marenna

Thèse de doctorat en Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie

Sous la direction de Stefano Marzi.

Le président du jury était Philippe Giegé.

Le jury était composé de Maude Guillier.

Les rapporteurs étaient Anne-Catherine Dock-Brégeon, Peter Redder.

  • Titre traduit

    La protéine S1 chez Staphylococcus aureus, une protéine chaperonne de l’ARN impliquée dans l'initiation de la traduction et la régulation médiée par des ARN non codants


  • Résumé

    Bien que l'initiation de la traduction soit un processus conservé entre les bactéries, nous avons montré que le mécanisme par lequel les ARNm structurés sont reconnus et adaptés sur le ribosome diffère chez Staphylococcus aureus, un micro-organisme avec un bas taux de G+C et chez Escherichia coli. Une particularité du ribosome de S. aureus est l'absence de la protéine ribosomale S1, qui non seulement est plus courte que celle de E. coli mais qui possède également une organisation distincte des domaines. Mes expériences suggèrent que la protéine S1 (SauS1) favorise spécifiquement l'initiation de la traduction de l'opéron α-psm 1-4 en liant son ARNm hautement structuré. En outre, il influence aussi l'expression et la production de facteurs de virulence comme les exotoxines (α-haemolysine, δ-hémolysine et γ- hémolysine) et les exoenzymes (protéases et lipases). En plus de son rôle dans la traduction, SauS1 pourrait être impliquée dans d'autres processus cellulaires tels que le métabolisme de l'ARN et la régulation par des ARN non-codants (ARNnc). Elle forme des complexes in vivo avec plusieurs ARNnc dont la stabilité serait affectée dans la souche délétée du gène rpsA codant S1. SauS1 a donc une activité chaperonne favorisant la cinétique d’appariement entre deux molécules d'ARN et au moins dans un cas, elle stimule la reconnaissance entre un ARNnc et son ARN cible. Ainsi, SauS1 appartient à une nouvelle classe de chaperons d'ARN qui jouent un rôle clé dans la régulation du virulon de S. aureus.


  • Résumé

    Even if translation initiation is a conserved process among bacteria, we have recently shown that low G+C content Gram-positive, such as Staphylococcus aureus, differ from E. coli on the mechanism by which structured mRNAs are recognized and adapted on the ribosome. One peculiarity of the S. aureus ribosome is the absence of ribosomal protein S1, which is shorter than E. coli S1 and has different domains organization. My work could demonstrate that S. aureus S1 (SauS1) specifically promotes translation initiation of the α-psm 1-4 operon by binding its highly structured mRNA. Moreover, it influences the expression and production of other exotoxins (α-haemolysin, δ-haemolysin and γ-haemolysins) and exoenzymes (proteases and lipases). Besides its role in translation, SauS1 could be implicated in other cellular processes such as RNA maturation/degradation and sRNA-mediated regulation. It forms in vivo complexes with several sRNAs whose level is affected in a strain deleted of rpsA gene, coding for S1. Preliminary results show that SauS1 has a chaperone activity promoting the kinetic of annealing of two model RNA molecules and at least in one case, we could demonstrate that it stimulates the recognition between a sRNA and its target RNA. Taken together, SauS1 belongs to a new class of RNA chaperones that play key roles in the regulation of S.aureus virulon.


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