Premiers mécanismes de régulation d'exlBA, le facteur de virulence des souches de Pseudomonas aeruginosa de type PA7

par Alice Berry

Thèse de doctorat en Virologie microbiologie immunologie

Sous la direction de Sylvie Elsen.

Soutenue le 09-05-2019

à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec Biologie du cancer et de l'infection (Grenoble) (laboratoire) .

Le président du jury était Patricia Renesto.

Le jury était composé de Sylvie Elsen, Isabelle Michaud-Soret, Christophe [Etienne Charles] Bordi.

Les rapporteurs étaient Sylvie Chevalier-Laurency, Anne Vianney.


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa est un pathogène opportuniste responsable du développement de maladies nosocomiales. Il provoque des infections en employant différents facteurs de virulence dont le principal, associé aux infections sévères, est le système de sécrétion de type 3 (SST3). Les souches de type PA7, taxonomiquement marginales, sont dépourvues de SST3 et leur pouvoir pathogène repose sur le nouveau système de virulence ExlBA. Ce SST5b, ou TPS, est composé du transporteur ExlB qui permet la translocation d’ExlA, une toxine induisant la perméabilisation de la membrane plasmique des cellules eucaryotes.Ce travail représente la première investigation des mécanismes de régulation du système ExlBA. Ainsi, il a été mis en évidence que la déplétion en fer est un signal d’activation de l’expression des gènes exlBA. De plus, les deux principaux messagers secondaires, AMPc et di-GMPc, sont impliqués dans la régulation du TPS. En effet, la voie CyaB-AMPc/Vfr, connue pour réguler le SST3, contrôle la toxicité des souches de type PA7 grâce à une activation transcriptionnelle directe des gènes exlBA, qui peut être stimulée par la chélation du calcium extracellulaire. Parallèlement, alors qu’ExlA était supposée être sécrétée pour agir sur les cellules eucaryotes, cette étude a montré que la toxine doit être exposée à la surface de la membrane bactérienne pour provoquer la lyse de ces cellules, ceci par un mécanisme dépendant du di-GMPc. Effectivement, une forte concentration en di-GMPc empêche la sécrétion d’ExlA en induisant de façon post-traductionnelle son maintien au niveau du transporteur ExlB, ce qui favoriserait l’action de la toxine sur les membranes eucaryotes.

  • Titre traduit

    First regulatory mechanisms of exlBA, virulence factor of Pseudomonas aeruginosa PA7-like strains


  • Résumé

    Pseudomonas aeruginosa is an opportunistic pathogen responsible for nosocomial diseases. It provokes infections due to several virulence factors. Among them the most aggressive is the type 3 secretion system (T3SS), associated with severe infection. PA7-like strains, that are taxonomic outliers, lack the T3SS but are still pathogenic thanks to the novel virulence system ExlBA. This T5bSS, or TPS, is composed by the transporter ExlB that allows translocation of ExlA toxin to induce permeabilisation of eukaryotic cell membrane.This study is the first investigation of regulatory mechanisms that modulate ExlBA. It provided evidence that iron depletion is an activator signal of exlBA gene expression. Furthermore, the two main second messengers, cAMP and c-di-GMP, are involved in ExlBA regulation. CyaB-cAMP/Vfr pathway, known to regulate T3SS, controls toxicity of PA7-like strains through direct transcriptional activation of exlBA. This pathway may be stimulated by an extracellular calcium chelation. At the same time, while ExlA was supposed to be secreted to kill eukaryotic cells, this work showed that the toxin must be exposed at the surface of the bacterial membrane to cause lysis of these cells, by a mechanism dependent on c-di-GMP. Indeed, a c-di-GMP high concentration prevents ExlA secretion by inducing its maintenance at the ExlB transporter, that would promote the action of the toxin on eukaryotic membranes.


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