Le système de sécrétion de type II Hxc de P. aeruginosa, caractérisation et étude fonctionnelle de la liposécrétine HxcQ

The Pseudomonas Aeruginosa type II secretion system, Hxc : characterization and functional study of the liposecretin HxcQ

• Auteur / Autrice : Véronique Viarre
• Direction : Romé Voulhoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie, biologie végétale et biotechnologies
• Date : Soutenance le 25/06/2010
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Microbiologie Moléculaire et Biotechnologies (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Frédéric Barras
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Romé Voulhoux, Frédéric Barras, Ina Attrée-Delic, Vladimir Shevchik, Alain Filloux, Vincent Méjean
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Ina Attrée-Delic, Vladimir Shevchik

Mots clés

Mots clés contrôlés

Sécrétion

Lipoprotéines

Sécrétine

Pseudomonas aeruginosa

Mots clés libres

Sécrétine

Lipoprotéine

Liposécrétine

Système de sécrétion de type II

Piptidoglycane

Phosphate

Pseudomonas Aeruginosa

Résumé

La bactérie Gram négative Pseudomonas aeruginosa produit un grand nombre d’exoprotéines remplissant de multiples fonctions. Pour rejoindre la surface ou le milieu extracellulaire, ces exoprotéines doivent franchir successivement la membrane interne, le périplasme et la membrane externe. De multiples systèmes de sécrétion ont été mis en place par P.aeruginosa pour réaliser ces différentes étapes. Ainsi, les exoprotéines peuvent traverser l’enveloppe par le système le plus approprié à leur transport. Un de ces systèmes, le système de sécrétion de type II (T2SS) est présent en deux exemplaires. Ces deux T2SS, complets et fonctionnels ont été appelés Xcp (« extracellular deficient protein ») et Hxc (« Homologue toXcp »). Si les éléments constitutifs des T2SSs sont bien identifiés, leur assemblage au sein de l’enveloppe ainsi que leur mode de sécrétion sont très peu documentés. Le modèle communément admis suggère cependant l’existence d’une plateforme de membrane interne, d’un composant demembrane externe et d’un pseudopilus, qui va tel un piston, pousser les substrats au travers du pore formé par l’unique composant de membrane externe, la sécrétine. Les sécrétines formentdans la membrane externe de larges pores homo-multimériques de 12 à 14 monomères.L’adressage et l’assemblage de telles structures nécessitent en général l’implication d’une petite lipoprotéine, connue sous le nom de pilotine. A ce jour, aucune protéine de ce type n’est connue pour assister les multiples sécrétines répertoriées chez P. aeruginosa dans leur adressage à lamembrane externe. Ce travail de thèse à principalement porté sur le second T2SS de P.aeruginosa, le système Hxc. Nous avons en particulier démontré que la sécrétine du système Hxc,HxcQ ne dépendait d’aucune pilotine pour son adressage à la membrane externe et que cette sécrétine était une lipoprotéine dont l’ancre lipidique N-terminale jouait le rôle de pilotine.

The Gram negative bacteria Pseudomonas aeruginosa produces a large number of exoproteins that have multiple functions. To reach the cell surface or the extracellular medium, an exoprotein must successively cross the inner membrane, the periplasm and the outer membrane.P. aeruginosa has developed a number of secretion systems that carry out these different steps.Thus, a specific exoprotein will cross the envelope using the most suitable secretion system. Oneof these systems, the type II secretion system (T2SS), is present in two copies on the P.aeruginosa genome. Both T2SS are complete and functional, and have been named Xcp(« extracellular deficient protein ») and Hxc (« Homologue to Xcp »). While the different components that make up each T2SS have been clearly identified, their assembly in the envelopeand their mode of secretion are poorly documented. Nevertheless, the commonly acceptedworking model suggests the existence of an inner membrane platform, a component in the outer membrane, and a pseudopilus which, acting as a piston, pushes the substrate through a pore formed by the sole component of the outer membrane, the secretin. Secretins form large homomultimeric pores (12 to 14 monomers) in the outer membrane. Targeting and assembly ofsuch structures requires the involvement of a small lipoprotein known as pilotin. To date, no suchprotein is known to assist the targeting of P. aeruginosa secretins to the outer membrane. This thesis work has mainly focused on the second T2SS of P. aeruginosa, the Hxc system. One of ourmajor findings is that the outer membrane targeting of the Hxc secretin, HxcQ, does not dependon any pilotin, but that instead HxcQ is a lipoprotein with a lipid anchor that acts as a pilotin.