Systematic analysis of surface proteins in Enterococci : discovery of potential targets for vaccine development

par Luis Félipe Romero Saavedra

Thèse de doctorat en Recherche clinique, innovation technologique, santé

Sous la direction de Axel Hartke.

Le président du jury était Josef Deutscher.

Le jury était composé de Axel Hartke, Josef Deutscher, Thomas Baumert, Abdellah Benachour, Johannes Huebner.

Les rapporteurs étaient Josef Deutscher, Thomas Baumert.


  • Résumé

    Les entérocoques, couramment considérés comme membres de la flore microbienne du tractus gastro-intestinal, ont émergé comme agents pathogènes humains préoccupants au cours des dernières décennies. Leur virulence, principalement due à leur résistance innée et/ou acquise aux antibiotiques, nécessite la recherche de nouvelles thérapies alternatives pour y faire face. Du fait de leur rôle important dans les interactions de la cellule avec son environnement, les protéines de surface constituent une cible de choix pour les médicaments et le développement de vaccins, notamment à cause de leur capacité à interagir avec le system immunitaire de l’hôte. Dans la présente étude, nous avons identifié et caractérisé quelques protéines immunogènes de surface d’un isolat clinique d'Enterococcus faecium résistant à la vancomycine. Celles-ci sont évaluées comme des cibles potentielles pour le développement de vaccins. Les protéines candidates ont été identifiées aussi bien par trois méthodes différentes d’extraction de protéines de surface que par l’analyse de données transcriptomiques d’un modèle murin de péritonite. Huit protéines de surface ont été sélectionnées pour cette étude, dont six provenant des extractions protéiques (BML, DdcP, LysM, PBP5, PpiC and SCP) et deux (AdcAfm and PsaAfm) de l’analyse transcriptomique. Nous avons pu démontrer que les anticorps polyclonaux de lapin dirigés contre les protéines recombinantes purifiées induisent des anticorps opsoniques spécifiques qui conduisent à la mort de cinq isolats cliniques d’entérocoques. De plus, nous avons pu montrer que l’immunisation passive avec sept des sérums anti-protéines réduisait significativement la charge bactérienne d’E. Faecium E155 chez la souris. L’ensemble de nos résultats démontre que les antigènes protéiques analysés sont effectivement des candidats de vaccins prometteurs contre les infections à entérocoques. Ces résultats montrent également que les approches protéomique et transcriptomique peuvent être un moyen pour identifier de nouveaux antigènes protéiques.

  • Titre traduit

    Analyse systématique des protéines de surface d’entérocoques : découverte de cibles potentielles pour le développement de vaccins


  • Résumé

    Enterococci, most commonly regarded as members of the microbial flora of the gastro intestinal tract, have emerged as human pathogens of significant concern in the last decades. Principally due to their innate and acquired resistance to antibiotics, the research for new therapeutic alternatives is needed. Surface proteins play important roles in bacterial interactions between the cell and its environment, making them ideal targets for drugs and vaccine development, mainly because of their ability to interact with the host immune system. In this study, we identified and characterized some of the immunogenic surface-related proteins present in a vancomycin-resistant Enterococcus faecium clinical isolate. The identified proteins were evaluated as potential targets for vaccine development. The protein candidates were identified either by three different surface protein extraction methods or by analysis of transcriptomic data from a mouse peritonitis model. We selected for this study eight surface related-proteins, six from the proteomic approaches (BML, DdcP, LysM, PBP5, PpiC and SCP) and two (AdcAfm and PsaAfm) from the transcriptomic analysis. We were able to demonstrate that rabbit polyclonal antibodies raised against the purified recombinant proteins induced specific opsonic antibodies that mediated killing of five enterococcal clinical strains. Furthermore, we showed that passive immunization with seven of the anti-protein sera significantly reduced the bacterial load of E. Faecium E155 in mice. Altogether, our results demonstrate the effectiveness of these protein antigens as promising vaccine candidates against enterococcal infections as well as the feasibility of these proteomic and transcriptomic approaches to identify novel protein antigens.

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