Endocytose du facteur oedémateux de Bacillus anthracis et des Bacillus cereus anthracis-like

Endocytosis of the edema factor of Bacillus anthracis and Bacillus cereus anthracis-like

• Auteur / Autrice : Emilie Tessier
• Direction : Cyril Badaut, Clémence Rougeaux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 29/06/2022
• Etablissement(s) : université Paris-Saclay
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : France. Institut de recherche biomédicale des armées
• Partenaire(s) de recherche : référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Orsay, Essonne ; 2020-....)
• Partenaire(s) de recherche : graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Santé et médicament (2020-....)
• Jury : Président / Présidente : Didier Lereclus
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Boireau, Dominique Missiakas, Alice Château, Thomas Candela
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Boireau, Dominique Missiakas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Toxines

Bacillus anthracis

Endocytose

Mots clés libres

Toxine

Endocytose

Anthracis

Toxin

Endocytosis

Anthracis

Résumé

La maladie du charbon est une zoonose responsable d'épidémies affectant le bétail depuis le 17e siècle. Causée par une bactérie sporulante, capable d'avoir des effets pathogènes selon la voie d'infection, elle a été employée lors de guerres et d'attaques bioterroristes. Les toxines oedémateuse (ET) et létale (LT) sont des facteurs de virulence sécrétés par la bactérie, capables de dérouter les fonctions cellulaires hôtes suite à leur endocytose. Ces toxines de type AB sont composées d'un facteur B commun l'antigène protecteur (PA) et de deux facteurs enzymatiques A : le facteur oedémateux (EF) et le facteur létal (LF). Le mécanisme d'action décrit jusqu'alors implique une oligomérisation de PA à la surface de la membrane, puis la fixation de EF et LF, avant d'être internalisé. La maturation endosomale permet ensuite à EF et LF d'atteindre leurs cibles cytosoliques. Dans le cadre de ces travaux, des protéines EF fluorescentes ont été conçues et purifiées. Elles servent d'outils pour caractériser l'entrée et le trafic intracellulaire. L'étude de l'endocytose de ET au sein des cellules épithéliales démontre une spécificité de pôle d'entrée. Nous avons également montré que la présence de PA n'est pas un prérequis à l'internalisation de EF dans les macrophages et en cellules épithéliales. Cependant PA reste nécessaire à l'obtention de l'activité adénylate cyclase intracellulaire de EF. La rencontre de EF et PA à l'intérieur de la cellule représenterait l'étape limitante du processus d'endocytose pour la production de l'AMPc responsable des perturbations cellulaires et tissulaires. L'étude comparative des mécanismes d'endocytose ne montre cependant pas de différences majeures des voies utilisées par EF en présence ou en absence de PA.

Anthrax is a zoonotic disease responsible of epidemies among livestock since 17th. Caused by a sporulating bacteria, able to show pathogenic effets from different infection routes, it has been employed during wars and for bioterrorist purposes. Edema toxin (ET) and lethal toxin (LT) are virulence factors secreted by the bacteria that are able to interfère with cellular host fonctions after their endocytosis. This AB type toxins are composed by a common B factor, the protective antigen (PA) and two A enzymatic components : edema factor (EF) and lethal factor (LF). The current action mecanism involves oligomerization of PA on the cell surface, followed by the fixation EF and LF, before being internalized. Endosomal maturation further allow EF and LF to locate with their cytosolic targets. In this work, fluorescent EF proteins have been created and purified ; and used as tools to caracterize the entry and intracellular trafic. The endocytic study of ET in epithelial cells showed a pole entry specificity. We also demonstrated that PA is not a prerequisite for the internalisation of EF in macrophages and epithelial cells. Besides, PA is still required to obtain an intracellular adenylate cylase activity of EF. An intracelular meeting place of PA and EF, would represent the limiting step of the endocytosis process in order to produce cAMP which generate cellular and tissular disorders. However comparison between endocytic mecanisms didn't show major differences in the pathways involved in the entry of EF with or without PA.