Etudes structurales et fonctionnelles des lectines solubles de Burkholderia cenocepacia

Structural and functional studies of soluble lectins from Burkholderia cenocepacia

• Auteur / Autrice : Émilie Lameignère
• Direction : Anne Imberty
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie structurale et nanobiologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Université Joseph Fourier (Grenoble, Isère, France ; 1971-2015)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble199.-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherches sur les macromolécules végétales (Grenoble, Isère, France ; 1966-....)
• Jury : Président / Présidente : Ina Attree-Delic
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Miguel A. Valvano
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Markus Aebi, Nushin Aghajari

Mots clés

Mots clés contrôlés

Radiocristallographie

Lectines

Burkholderia cepacia

Infections à Burkholderia cepacia

Mots clés libres

Burkholderia cenocepacia

Mucoviscidose

Lectine

Sucre

Microcalométrie

Cristallographie aux rayons x

Résumé

La colonisation des poumons par des germes comme Pseudomonas aeruginosa et Burkholderia cenocepacia représente la première cause de maladie et de mortalité chez les patients atteints de la mucoviscidose. Quatre gènes de séquence apparentée à celui codant pour la lectine soluble PA-IIL (LecB) de P. Aeruginosa ont été identifies dans le génome de B. Cenocepacia. Ces lectines pourraient être impliquées dans la reconnaissance des cellules epitheliales de l'hOte au stade précoce de l'infection, ou encore dans la formation du biofilm responsable de la résistance aux antibiotiques. Les travaux développés dans cette thèse portent sur l'étude structurale et fonctionnelle de deux de ces lectines : Bc1A et Bc1B, ainsi que sur la localisation et la fonction des protéines chez la bactérie. L'utilisation de glycan arrays associée à la microcalorimétrie de titration ont permis de déterminer la spécificité des lectines et leur affinity pour les meilleurs ligands. Les études de localisation ont montré ces lectines cytoplasmiques sont aussi détectées à la surface de la membrane externe. Enfin, l'obtention de cristaux de lectine complexée à son ligand permet de mieux comprendre l'interaction l'échelle moléculaire.

Opportunistic infection by pathogens such as Pseudomonas aeruginosa and Burkholderia cenocepacia is the first cause of morbidity and mortality in cystic fibrosis patients. The opportunistic pathogen Burkholderia cenocepacia contains three soluble carbohydratebinding proteins, related to the fucose-binding lectin PA-IIL from Pseudomanas aeruginosa. These lectins could play a role in early stage of infection through specific binding to epithelial cells of hosts. They could also be involved in the building of biofilm that is responsible for resistance to antibiotics. The thesis is focused on structure-function studies of two B. Cenocepacia lectins, Bc1A and Bc1B with the aim to correlate the data to the localization and function in the bacteria. Glycan array data associated with titration microcalorimetry allowed to determine the specificity of the lectins and the affinity towards the best ligands. Localization studies demonstrate the presence of the lectins in the bacteria cytoplasm but also on the outer membrane. Finally, crystal structures of lectin complexed with carbohydrate give the molecular basis of the interaction.