Etude structurale du systme de scrtion de type IV chez Brucella suis

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Etude structurale du système de sécrétion de type
IV chez Brucella suis
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Les bactéries Gram négatives possèdent plusieurs
systèmes pour transférer le matériel génétique.
Lun de ces mécanismes est le système de
conjugaison.
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Ce mécanisme a été détourné par différentes
bactéries pour dautres transferts de
macromolécules que celui de matériel génétique
système de sécrétion de type IV
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Echantillon des systèmes de sécrétion de type IV
(Covacci et al, 1999)
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Schéma hypothétique du système de sécrétion de
type IV chez Agrobacterium tumefaciens
(Covacci et al, 1999)
B1
Les composants du système de sécrétion sont codés
par un opéron nommé virB
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La bactérie d intérêt dans ce travail est
Brucella suis.- Coccobacille Gram-négatif -
Zoonose affectant quelquefois l homme. -
Pathogène intracellulaire - Famille des a-2
Protéobactériacées comme Agrobacterium
tumefaciensCette bactérie se développe, in
vitro, dans les cellules HeLa et dans les
macrophages, grâce à une déviation de la voie
classique dendocytose.
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Trafic intracellulaire classique // Trafic
intracellulaire de Brucella sp
endocytose
Interaction
phagosome
Brucella
Autophagosome
Endosome précoce
Interaction
Endosome tardif
Reticulum endoplasmique
Intervention du système de type IV
Lysosome
Dégradation enzymatique
Vacuole de réplication
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Les ORFs de ces deux opérons partagent un
pourcentage d identité moyen de 26 (19,5 à 31 )
(O Callaghan et al, 1999)
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Objectif de ce travail Utilisation d une
approche bioinformatique en vue de voir si on
peut appliquer le schéma du système de sécrétion
de type IV dAgrobacterium tumefaciens à Brucella
suis.
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Les étapes suivies 1) Collecter des
informations au départ des séquences protéiques
- les localisations cellulaires - les
motifs - les structures secondaires et
tertiaires 2) Analyse plus
approfondie de composants pour lesquels nous
aurons pu proposer une fonction
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La méthodologie
1) Recherche dhomologues (Blast)
2) Prédiction de localisation sub-cellulaire
(PSORT)
- 4 localisations - Ne prédit pas encore la
sécrétion - Prédictions fiables (cas-tests) -
Localise une peu trop souvent en membrane interne
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La méthodologie (suite)
3) Détection de motifs
a) Caractérisation dune famille protéique
(Blocks) b) Recherche de motifs fonctionnels
(Prosite)
4) Prédiction de structures secondaires (PHD)
- Localisation des structures secondaires -
Prédiction dhélices transmembranaires -
Prédiction des résidus enfouis et exposés -
Validation des localisations sub-cellulaires
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La méthodologie (fin)
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Résultats du débroussaillage du système de
sécrétion de type IV chez B. suis
Agrobacterium tumefaciens
Brucella suis
B1
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- 8 protéines du système de sécrétion de type IV
dA. tumefaciens peuvent être transposées à B.
suis.- Des fonctions ont pu être proposées ou
renforcées pour deux composants du système
VirB1 et VirB5.
Conclusions du débroussaillage
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La protéine VirB1 et son homologie avec les
lysozymes
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La fonction proposée, dans la littérature, pour
VirB1 est la dégradation du peptidoglycane qui
est aussi une des fonctions que remplissent les
lysozymes.
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Les topologies de VirB1 et du lysozyme sont
comparables
Lysozyme
VirB1
C
N
C
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Lysozyme complexé avec du NAG
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La protéine VirB5 et son homologie avec la MAP1A
(Microtubule Associated Protein 1A)
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VirB5 ne partage pas le motif de liaison aux
microtubules.
Domaines identifiés sur la MAP1A (2805
aa) (ProDom)
N
C
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Ce bloc PD000002 est conservé par beaucoup
dautres familles protéiques. Il s agit en fait
dun coiled coil
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Voici un échantillon des protéines quipartagent
ce motif coiled coil
Protéines liant lADN - protéines
activatrices - élément de dimérisation de
facteurs de transcription
Apolipoprotéines
Protéines fibreuses
Famille des v-SNARE et t-SNARE
Intéressant
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Schéma dinteraction entre v-SNARE et t-SNARE
Membrane vacuolaire
Membrane organite
RE, Golgi
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Trafic intracellulaire classique // Trafic
intracellulaire de Brucella sp
endocytose
Interaction
phagosome
Brucella
Autophagosome
Endosome précoce
Interaction
Endosome tardif
Reticulum endoplasmique
Intervention du système de type IV
Lysosome
Dégradation enzymatique
Vacuole de réplication
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Conclusions - Nous avons pu transposer 8
composants du système de sécrétion de type IV
dA. tumefaciens à B. suis.- VirB1 dégraderait
le peptidoglycane- VirB5 est le candidat
préférentiel pour le détournement du trafic
intracellulaire- Discussion sur la méthode
employée
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Perspectives - Validation de la fonction
enzymatique de VirB1 en mutant les résidus
conservés dans le site actif dun lysozyme
(mutagenèse dirigée)- Validation de la fonction
de VirB5 par différentes manipulations
(co-immunoprécipitation, ).- Analyse
approfondie dautres composants du complexe.