Toxine diphterique et facteur cytotoxique necrosant (cnf1) : mecanismes d'internalisation et mode d'action intracellulaire

Diphtheria toxin and cytotoxic necrotizing factor (cnf1) : endocytosis and catalytic processes

• Auteur / Autrice : Emmanuel Lemichez
• Direction : Patrice Boquet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences biologiques et fondamentales appliquées. Psychologie
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

L'intoxication des cellules par la toxine diphterique (td) procede en trois etapes. Td fixe la surface cellulaire, rejoint un compartiment acide ou elle transporte sa region enzymatique dans le cytoplasme (transit transmembranaire) et inactive le facteur d'elogation-2. Quelques molecules de td internalisees transitent dans le cytoplasme, la majorite d'entre elles sont degradees. Nous avons etudie cette etape limitante du processus d'intoxication. L'utilisation d'une toxine etiquetee, nous a permis de visualiser que la voie d'endocytose de td suit celle du recepteur du facteur de croissance epidermique. Td rejoint les endosomes precoces, passe dans des endosomes acides tardifs et lysosomes. Td transloque sa region enzymatique avant de parvenir aux endosomes tardifs. L'etude en systeme de transit, in vitro, nous a permis de determiner le compartiment intra-cellulaire de transit. La region enzymatique de td transite preferentiellement a partir des endosomes precoces, processus atp-dependant, potentialise par des facteurs cytosoliques. Le facteur necrotique cytotoxique de e. Coli (cnf1) induit la fasciculation des filaments d'actine en fibres de tension, structures regulees par rho, proteine g de la superfamille ras. Cnf1 catalyse la deamidation de la glutamine 63 de rho en acide glutamique. Rho traitee par cnf1 devient insensible a son regulateur negatif gap et possede donc les caracteristiques d'un mutant dominant positif. Rho q63e obtenu par mutagenese dirigee possede les memes proprietes biochimiques que la proteine rho traitee par cnf1. La microinjection des formes de rho indique que rho mute induit plus efficacement la reorganisation du cytosquelette d'actine. Le domaine catalytique de cnf1 est localise en carboxy-terminal et possede des homologies de sequences avec la toxine dermonecrotique de bordetella, alors que le domaine de liaison au recepteur (amino-terminal) possede des homologies de sequences avec la toxine pmt de pasteurella. L'intoxication par la toxine letale (lt) de c. Sordellii entraine une perte des fibres d'actine de tension. Les cellules s'arrondissent et forment des filopodes. Lt catalyse l'inactivation par transfert d'un groupement glucose sur la threonine 35 des proteines ras, rap et rac. La modification de ras par lt induit alors le blocage de l'activation des kinases erk.