Analyse de différents aspects de la pathogenèse de Salmonella

Analysis of various aspects of Salmonella pathogenesis

• Auteur / Autrice : Weidong Zhao
• Direction : Stéphane Meresse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Immunologie
• Date : Soutenance le 10/01/2014
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Franck Galland
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Lapaque, Jean-Pierre Gorvel
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Emmanuel Lemichez, Jean-Francois Dubremetz

Mots clés

Mots clés contrôlés

Virulence (microbiologie)

Infections

Salmonelles

Mots clés libres

Salmonella

SifA

Infection

Virulence

Skip

Gef

Arl8b

Résumé

Salmonella Typhimurium est un pathogène intracellulaire dont la virulence repose sur l'expression de protéines effectrices qui sont transportées dans les cellules hôtes infectées. Dans la cellule cette bactérie réside dans un compartiment appelé SCV (Salmonella-containing vacuole). Au cours de l'infection, la protéine effectrice SifA est transportée du cytosol bactérien à celui de la cellule infectée. Après sa translocation SifA est retrouvée à la surface de la SCV et des tubules. Cette protéine est constituée de deux domaines distincts. Le domaine N-terminal interagit avec la protéine hôte SKIP. Le domaine C-terminal a une structure similaire à d'autres protéines bactériennes possédant une activité d'échange de nucléotide guanine (GEF). Cependant on ignore si le domaine C-terminal contribue aux fonctions de SifA dans la virulence de Salmonella et, si c'est le cas, si il exerce une activité GEF sur une protéine de l'hôte. Nous avons utilisé un modèle de souris invalidée pour SKIP pour montrer que SKIP est un médiateur du rôle de SifA dans la virulence de Salmonella et que SifA à également un rôle qui est indépendant de son interaction avec SKIP. Ce dernier est porté par le domaine C-terminal de SifA. Nous avons montré que ce domaine de SifA se lie à la petite GTPase Arl8b, une protéine lysosomale. Le domaine C-terminal de SifA et Arl8b sont importants pour le recrutement de LAMP1 sur les SCVs et les tubules associés. L'utilisation d'une lignée cellulaire invalidée pour l'expression d'Arl8b a montré une prolifération réduite de Salmonella. Ces résultats nous permettent de proposer un modèle pour le rôle du domaine C-terminal de SifA dans la virulence de Salmonella.

The virulence of the intracellular pathogen Salmonella Typhimurium relies on the expression of bacterial effector proteins that are translocated into infected host cells. This bacterium resides and proliferates in a host-cell compartment named the Salmonel-la-containing vacuole (SCV). Following translocation in the infected host cells, the effector protein SifA localizes onto the SCV and SCV-associated membrane tubules. This protein is made of two distinct domains. The SifA N-terminal domain interacts with the host-cell protein SKIP. The SifA C-terminus has a fold similar to other bacterial effector proteins having a guanine nucleotide exchange factor (GEF) activity. Indeed, SifA binds preferentially a GDP-bound form of RhoA but does not stimulate GDP disso-ciation. Therefore it remains unknown whether the SifA C-terminus contributes to the functions of SifA in Salmonella virulence and, if it does, whether it has a GEF activity towards a host protein. We used a model of SKIP knockout mice to show that SKIP mediates susceptibility to Salmonellosis and to establish that SifA also contributes to Salmonella virulence independently of its interaction with SKIP. We next identified that the SifA C-terminal domain supports this contribution. We have further showed that the SifA C-terminus binds the small GTPase Arl8b and that both SifA C-terminus and activated Arl8b are important for the recruitment of LAMP1 on SCVs and associated tubules. Using an Arl8b knock down cell line, we observed that the absence of Arl8b results in a reduced proliferation of wild-type Salmonella. Finally, we proposed a model for the role of the SifA C-terminus in Salmonella virulence.