Régulation de l'activité du facteur Sigma S par la protéine Crl chez Escherichia coli

Regulation of sigma S activity by crl in Escherichia coli

• Auteur / Autrice : Alexandre Bougdour
• Direction : Johannes Geiselmann, Cécile Lelong
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015)

Résumé

Chez Escherichia coli, la sous unité sigma RpoS contrôle l'expression des gènes de la phase stationnaire et de la réponse généralisée aux stress. La synthèse de RpoS esr régulée au niveau de la transcription, de la traduction et de la stabilité de la protéine. Malgré les travaux intensifs des dix dernières années dont le facteur sigma RpoS a fait l'objet, la régulation de l'activité de cette protéine reste encore mal connue. La protéine Crl, impliquée dans le contrôle de l'expression des curlis, permet de moduler positivement l'activité du facteur Rpos. Il a été démontré récemment, par des expériences de génétique, que Crl est indispensable à une activité transcriptionnelle optimale du promoteur des curlis, mais également de certains gènes appartenant au régulon de RpoS. Il a donc été proposé que Crl agisse soit en amont, soit de concert avec RpoS. Nous montrons ici que Crl interagit directement avec RpoS in vitro. En utilisant la région promotrice des gènes codant les curlis comme modèle d'étude, nous avons mis en évidence un effet positif de Crl sur le recrutement de l'holoenzyme-RpoS au niveau du promoteur. Nous avons également montré que l'expression de Crl est augmentée lors de la transition entre la phase de croissance et la phase stationnaire. Crl s'accumule fortement dans les cellules en phase stationnaire à 30°C et beaucoup moins à 37°C. Crl permettrait donc un contrôle de l'activité de RpoS en fonction de la tempréature. Nos résultats suggèrent un rôle de Crl au niveau de l'association de la sous unité sigma Rpos avec l'ARN polymérase et/ou au niveau de la sélectivité entre l'holoenzyme-RpoS et l'holoenzyme-RpoD pour le promoteur cible.

The alternative sigma factor RpoS of Escherichia regulates the expression of genes involved in the adaptation to stationary phase and more general stress. RpoS is also required for the transcription of the cryptic genes csgBA that encode the subunits os the curli proteins. The expression of the csgBA genes is regulated in response to a multitude of physiological signals. In stationary phase, thes genes are transcribed by the sigma factor RpoS and the expression of the operon is enhanced by the small protein Crl. Crl stimulates the activity of RpoS, leading to an increased transcription rate of a subset of genes of the rpoS regulon in stationary phase. However the underlying molecilar mechanism has remained elusive. We show here that Crl interacts directly with RpoS and that this interaction promotes binding of the RpoS-holoenzyme to the csgBA promoter. Expression of Crl is increased during the transistion from growing to stationary phase. Crl accumulates in stationary phase cells at low temperature (30°C), but not at 37°C. We therefore propose that Crl is a second thermosensor, besides DsrA, controlling RpoS-activity.