Fonction de la protéine Tex chez Staphylococcus aureus : un lien potentiel avec les ARN régulateurs ?

Function of Tex in Staphylococcus aureus : a potentiel link with regulatory RNAs?

• Auteur / Autrice : Delphine Parmentier
• Direction : Pascale Romby
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance le 27/10/2014
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Architecture et réactivité de l'ARN (Strasbourg ; 1992-....)
• Jury : Président / Présidente : Christophe Romier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Anne-Catherine Dock-Brégeon, Thomas Geissmann

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ribonucléases

ARN -- Modifications posttranscriptionnelles

Toxines de staphylocoque doré

Virulence (microbiologie)

Maladies -- Aspect moléculaire

Staphylocoque doré

Mots clés libres

Staphylococcus aureus

ARN

Tex

Interactions

Staphylococcus aureus

RNA

Tex

Interactions

Résumé

L’ARNIII de S. aureus est considéré comme un régulateur majeur de la virulence de la bactérie. Il agit au niveau post‐transcriptionnel en interagissant avec ses ARNm cibles, permettant la répression des protéines d’adhésion et l’expression des exotoxines. Des expériences de chromatographie d’affinité ont permis d’identifier deux protéines se liant à l’ARNIII, l’endoribonucléase III (RNase III) et Tex. Alors que la RNase III dégrade les duplexes ARNIII-ARNm, la fonction de Tex n'est pas connue. Tex (Toxin Expression) est l'orthologue de la protéine eucaryote Spt6 impliquée dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle. Elle contient deux domaines de liaison à l'ADN (HhH et Hth) et à l'ARN (S1 et YqgF). Afin de déterminer sa fonction chez S. aureus, un variant délété du domaine S1 a été construit (Tex delta S1) et la liaison de Tex et Tex delta S1 aux ARN a été analysée par des techniques in vitro. Nous avons montré que Tex se lie aux motifs simples brins riches en A/U de plusieurs ARN régulateurs et que le domaine S1 constitue en soi, le domaine de liaison aux ARN. Des données préliminaires suggèrent que d’autres domaines seraient aussi impliqués dans ces interactions. La fonction de Tex a ensuite été étudiée par la construction de mutants d'insertion. Les souches sauvages et mutées montrent une croissance identique en milieu riche et minimum, indiquant que Tex n’est pas essentielle pour S. aureus. Les mutants produisent plus de biofilms que les sauvages, indiquant un rôle de Tex dans la virulence. Des expériences d’immunoprécipitation et protéomique ont montré un rôle de Tex dans la régulation transcriptionelle et/ou post‐transcriptionnelle des facteurs de virulence précoces, lors de la phase de transition de la colonisation à la dissémination dans l’hôte.

S. aureus RNAIII is considered as a master regulator of virulence gene expression. The RNA regulates gene expression at the post-transcriptional level allowing repression of surface proteins and activation of exotoxins. In vitro pulled-down experiments led to the identification of two proteins interacting with RNAIII, the endoribonuclease III (RNase III), known to degrade RNAIII‐mRNA duplexes and Tex. Tex (Toxin Expression) is an ortholog of the eukaryotic protein Spt6, known to be involved in transcriptional and post‐transcriptional regulation. It is composed of two DNA binding domains (HtH and HhH) and two RNA binding domains (S1 and YqgF). To decipher the RNA binding capacity of Tex, we have constructed a variant of the protein lacking the putative RNA‐binding domain S1 (TexΔS1), and analyzed the binding properties of both the wild type and the Tex‐ΔS1 protein by different in vitro techniques. Indeed Tex recognizes preferentially unpaired A/U rich sequences of several regulatory RNAs, and that the S1 domain is per se, the RNA‐binding domain. However, other domains of Tex seem to be also involved in RNA binding. To better define the function of Tex in vivo, we inserted an intron into the coding region of tex. Wild type and mutant strains grew at the same rate in rich and minimal media, meaning that Tex is not essential. On the other hand, mutated strains produced more biofilm than the wild type strains, suggesting a role of Tex in virulence. Finally, a combination of immunoprecipitation and proteomics experiments highlighted a possible role of Tex in the regulation of virulence factors expression at the transcriptional and/or posttranscriptional level during the transition from colonisation to invasion of the host.