Caractérisation du régulateur de réponse orphelin DegU de Listeria monocytogenes, impliqué dans la virulence, la motilité et la formation de biofilms

THE DegU ORPHAN RESPONSE REGULATOR OF LISTERIA MONOCYTOGENES IS REQUIRED FOR BACTERIAL MOTILITY, VIRULENCE AND BIOFILM FORMATION

• Auteur / Autrice : Ibtissem Gueriri Drissi
• Direction : Tarek Msadek
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation de l'expression des gènes bactériens

Phosphorylation

Biofilms

Listeria monocytogenes

Bacillus subtilis

Résumé

Le régulateur DegU largement étudié chez 8. Subtilis où il est associé a la kinase DegS, est orphelin chez L monocytogenes car le gène de la kinase DegS est absent du génome Nous avons montré que ce régulateur est impliqué dans la motilité, le chimiotactisme la formation de biofilms et la virulence chez L. Monocytogenes Nos travaux ont montré que le régulateur DegU de L. Monocytogenes peut être phosphorylé in vitro par la kinase DegS de 8. Subtilis. Nous avons étudié le rôle de la phosphorylation de DegU chez Listeria et. Nos résultats suggèrent que la phosphorylation joue un rôle dans le contrôle de la motilité et le chimiotactisme mais que la forme non-phosphorylée de DegU est active. Cependant, il a été montré que des composés de faible poids moléculaire comme l'acétyl-phosphate peuvent phosphoryler des régulateurs de réponse chez plusieurs bactéries. De façon intéressante, nous avons pu montrer, par HPLC-MS, que l'acétyl-phosphate peut phosphoryler DegU in vitro. Nos résultats indiquent que la phosphorylation par l'acétyl-phosphate pourrait jouer un rôle important dans le contrôle de l'activité du régulateur DegU in vivo en absence de la kinase. Nous avons proposé un modèle de régulation par DegU fonctionnant comme un « rhéostat » où le niveau de phosphorylation du régulateur dans la cellule modifie son activité.

L. Monocytogenes is closely related to the Gram-positive model bacterium Bacillus subtilis, in which the DegS/DegU System plays a central role, controlling multicellular behaviour. Interestingly, although an orthologue of the DegU response regulator is present in L. Monocytogenes, the gene encoding the cognate DegS kinase is absent. We have demonstrated that DegU negatively regulates its own synthesis in L. Monocytogenes. We have shown that, in contrast to 8. Subtilis, the DegU response regulator is essential for bacterial motility, flagellar synthesis, biofilm formation and virulence in L. Monocytogenes, We have studied the role of DegU phosphorylation in Listeria and our results suggest that phosphorylation plays a role in motility and chemotaxis but that the protein retains much of its activity, indicating that the unphosphorylated form is active and that phosphorylation is not essential for DegU activity. Additionally, using HPLC-MS, we have shown that acetyl phosphate is an efficient phosphodonor for DegU in vitro. Phosphorylation by acetyl phosphate could play an important role in controlling DegU activity in vivo in the absence of the DegS kinase.