Identification de protéines sécrétées par Chlamydia et étude fonctionnelle d'une protéine insérée dans la membrane de la vacuole, à l'interface entre les bactéries et leur hôte

Identification of secreted proteins of Chlamydia and functional study of one protein inserted in the membrane of the vacuole, at the interface between bacteria and the host cell

• Auteur / Autrice : Cédric Delevoye
• Direction : Agathe Subtil
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques. Microbiologie cellulaire
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

Mots clés libres

Bactérie intracellulaire

Interaction hôte-pathogène

Trafic intracellulaire

Fusion membranaire

Snare

Sécrétion de type trois

Effecteurs

Résumé

Les Chlamydia sont des bactéries intracellulaires strictes dont trois espèces sont pathogènes pour l'Homme. Elles sont responsables, selon les souches, d'infections oculaires et génitales et d'infections respiratoires. Après avoir induit leur propre entrée, les bactéries se développent dans un compartiment délimité par une membrane, appelé inclusion. Au cours du cycle infectieux, les bactéries transloquent, par leur appareil de sécrétion de type trois (STT), des protéines dont certaines s'ancrent dans la membrane de l'inclusion où elles sont en contact avec le cytosol de la cellule hôte, les protéines Inc. Mon travail de thèse a porté sur les protéines bactériennes sécrétées, au cours du cycle infectieux, dans la cellule hôte. Une approche globale nous a permis d'identifier de 24 nouvelles protéines de Chlamydia sécrétées par l'appareil de STT. Ce travail a ouvert la voie à l'étude fonctionnelle de ces protéines bactériennes qui sont en contact avec l'hôte. De manière plus spécifique, nous avons étudié la fonction d'une protéine de l'inclusion, IncA, au cours du cycle infectieux. Nous avons montré que IncA présente des similitudes structurales et fonctionnelles avec les protéines eucaryotes, les SNAREs, facteurs essentiels de la fusion des membranes cellulaires. IncA interagit dans un modèle cellulaire, et in vitro, avec certaines SNAREs. De plus, dans des expériences de fusion de liposomes in vitro, la fusion membranaire induite par un complexe SNARE des endosomes tardifs est inhibée par IncA. Ce travail a permis de proposer que IncA puisse mimer les SNAREs et participer au détournement du trafic intracellulaire induit par Chlamydia.

Chlamydiae are obligate intracellular pathogens of humans and animals. Depending on the species, they are responsible for ocular and genital infections, and respiratory diseases. After inducing their own entry, the bacteria develop in a membrane-bound compartment, called the inclusion. During the infectious cycle, they translocate a subset of proteins via a type three secretion (TTS) apparatus into the host cytosol. Among these, the Inc proteins remain anchored in the inclusion membrane where they face the host cytosol. My work has focused on bacterial proteins secreted into the host cell. By a global approach, we have identified 24 new proteins secreted by the TTS apparatus of Chlamydia. This work has opened the functional studies of these bacterial proteins that are in contact with the host cell cytosol. More specifically, we have studied the function of an inclusion protein, IncA. We have shown that IncA, from different chlamydial species, share structural and functional homologies with the SNARE family of eukaryotic proteins, which are essential factors for cellular membrane fusion events. We have shown that IncA interact with SNAREs in both a cellular and an in vitro model. Moreover, in liposome fusion assays, IncA inhibit membrane fusion induced by a cognate SNARE complex specific from the late endosomal compartment. We propose that IncA, by mimicking SNAREs proteins, participate in the control of the interactions between the inclusion membrane and intracellular compartments of the host cell.