Etude expérimentale et in silico du potentiel de synthèse NRPS chez les Pseudomonas fluorescents

Experimental and in silico study of NRPS synthesis potential in fluorescent Pseudomonas

• Auteur / Autrice : Aurélien Vanvlassenbroeck
• Direction : Philippe Jacques, Valérie Leclère, Maude Pupin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingénierie des fonctions biologiques
• Date : Soutenance le 17/07/2012
• Etablissement(s) : Lille 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés biologiques et génie enzymatiques et microbien (ProBioGEM)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bactéries -- Cultures cellulaires

Spectrométrie de masse à temps de vol

Complexes multienzymatiques

Métabolisme secondaire

Lipopeptides

Sidérophores

Métabolisme

Pseudomonas

Mots clés libres

Peptides non ribosomiaux -- Synthèse

Spectrométrie MALDI

Résumé

La synthèse peptidique non ribosomiale est réalisée par de grands complexes multienzymatiques, appelés synthétases, qui permettent la synthèse de peptide par une voie indépendante de l’intervention des ribosomes. Les peptides produits par cette voie de synthèse (NRPs) sont largement étudiés et divers outils d’analyse bioinformatique qui permettent la prédiction de la structure d’une synthétase ainsi que de la composition de son produit, sont disponibles. Ce type de synthèse peptidique a été décrit chez plusieurs microorganismes. Notre choix de modèle d’étude s’est porté sur les Pseudomonas fluorescents producteurs de deux types de NRPs, les lipopeptides cycliques (CLPs) et des sidérophores dont le plus représenté est la pyoverdine. L’étude de ces NRPs a été entreprise par des études expérimentales et bioinformatiques. Ces travaux ont permis de montrer le potentiel de synthèse non ribosomiale par une étude bioinformatique des 20 génomes de Pseudomonas disponibles. L’étude des synthétases de pyoverdine et l’extraction des signatures des domaines d’adénylation (A) ont permis d’améliorer la prédiction issue des outils d’analyse disponibles. Des expériences de feeding suivies par spectrométrie de masse MALDI-TOF ont permis de mettre en évidence des domaines A permissifs au sein des synthétases de pyoverdines.

The non-ribosomal peptide synthesis is performed by large multienzymatic complexes, called synthetases, which allow the synthesis of a peptide by a way independent of the intervention of the ribosomes. The peptides produced by this synthetic way (NRPS) are widely studied and various bioinformatics analysis tools that allow the prediction of the structure of the synthetase and the composition of his product, are available. This kind of peptide synthesis has been described in several microorganisms. Our choice focus on the fluorescent pseudomonads producing two types of NRPS, the cyclic lipopeptides (CLPS) and siderophores, the most represented is the pyoverdin. The study of these NRPS was performed by experimental and bioinformatics analysis. This work has demonstrated the potential of non-ribosomal synthesis by a bioinformatics study of the 20 avalaible genomes of Pseudomonas. Study of pyoverdine synthetases and extracting signatures of adenylation domains (A) have allowed to improving the prediction of the avalaible tools. Feeding experiments followed by MALDI-TOF helped to highlight permissive A domains in pyoverdins synthetases.