Régulation, fonction et polymorphisme de MgtC : un facteur de virulence conservé chez différentes bactéries pathogènes intracellulaires

Regulation, function and polymorphism of the virulence factor MgtC shared by several pathogenic bacteria

• Auteur / Autrice : Eric Alix
• Direction : Anne Blanc-Potard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Peptides

Macrophages

Mycobacterium tuberculosis

Salmonelles

Résumé

MgtC est un facteur de virulence conservé chez différentes bactéries pathogènes intracellulaires, telles que Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium), Mycobacterium tuberculosis, Brucella suis et Burkholderia cenocepacia. Un mutant ΔmgtC de ces différentes espèces est atténué pour la réplication dans les macrophages et pour la croissance dans un milieu de culture carencé en ions Mg2+. J'ai étudié la fonction, la régulation et le polymorphisme de MgtC, dans le but de comprendre son implication dans la virulence. L'analyse de mutants ponctuels de la protéine MgtC de S. Typhimurium au niveau de résidus conservés montre que la fonction de MgtC pour la réplication dans les macrophages peut être dissociée de sa fonction liée à la croissance dans un milieu pauvre en Mg2+. Ces résultats nous renseignent sur les conditions environnementales rencontrées par S. Typhimurium dans le macrophage. Le résultat principal de cette thèse concerne la découverte d'un nouveau mécanisme de régulation post-traductionnelle faisant intervenir un peptide membranaire. La stabilité de la protéine MgtC de S. Typhimurium est en effet régulée par un peptide membranaire de 30 acides aminés, MgtR, qui interagit directement avec MgtC pour induire sa dégradation par la protéase FtsH. Ce résultat souligne l'importance, ignorée jusqu'à présent, des peptides membranaires fonctionnels chez les bactéries. Enfin, l'étude du polymorphisme de mgtC chez M. Tuberculosis a révélé un polymorphisme nucléotidique spécifiquement associé à la famille Haarlem, constituant un marqueur moléculaire de cette famille. L'ensemble de ces travaux confirme que MgtC est une cible intéressante dans le cadre d'une stratégie anti-virulence, et identifie un antagoniste potentiel de cette cible, MgtR

MgtC is a virulence factor shared by several intracellular pathogenic bacteria, including Salmonella enterica serovar Typhimurium (S. Typhimurium), Mycobacterium tuberculosis, Brucella suis and Burkholderia cenocepacia. The ΔmgtC mutants of these species are attenuated for replication in macrophages and for growth in a culture medium depleted in Mg2+. In this work, I studied function, regulation and polymorphism of MgtC, in order to get insight into its role in virulence. Analysis of point mutations in S. Typhimurium MgtC protein on conserved residues showed that MgtC function for intramacrophage replication can be dissociated from its function for growth in a Mg2+-depleted medium. This result is interesting for the comprehension of the currently unknown conditions undergone by S. Typhimurium in the phagosome. The major result of this thesis concerns the discovery of a new post-translational regulation mechanism. Indeed, S. Typhimurium MgtC stability is regulated by a 30 aminoacids transmembrane peptide, MgtR, that directly interacts with MgtC to induce its degradation by FtsH protease. This finding highlights the misestimated importance of transmembrane peptides in bacteria. Finally, I studied mgtC polymorphism in M. Tuberculosis, and identified a single nucleotide polymorphism specifically linked to Haarlem genotype, that could be used as an epidemiological marker of this genotype. Altogether, these results confirm MgtC as an interesting target in an antivirulence strategy, and identify MgtR as a potential antagonist of MgtC