Caractérisation du transporteur de zinc Adc/Lmb de Streptococcus agalactiae

Characterization of the ADC/LMB zinc transporter of Streptococcus agalactiae

• Auteur / Autrice : Pauline Moulin
• Direction : Laurent Mereghetti
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Soutenance le 20/12/2017
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Infectiologie et santé publique (Tours)
• Jury : Président / Présidente : Olivier Dussurget
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aurélia Hiron, Claire Durmort
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Hilde De Reuse, Rozenn Gardan

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lipoprotéines

Métabolisme

Zinc

Homéostasie

Transporteurs ABC

Streptococcus agalactiae

Mots clés libres

Streptococcus agalactiae

Transporteur ABC

Homéostasie du zinc

Protéine fixatrice de métaux

Streptococcus agalactiae

ABC transporter

Zinc homeostasis

Metal-binding protein

Résumé

Dans cette étude, le transporteur ABC de zinc de Streptococcus agalactiae, première cause d’infections materno-foetale en France, a été caractérisé. Nous avons montré que ce transporteur se compose, du complexe perméase-ATPase AdcCB, associé à trois protéines membranaires Lmb, AdcA et AdcAII redondantes dans la fixation de zinc. Ce transporteur comporte également deux protéines Sht et ShtII, retrouvées au niveau de la paroi, et nécessaires aux protéines Lmb et AdcAII pour la capture de zinc. L’absence d’un transporteur fonctionnel, par la triple délétion des gènes lmb, adcA et adcAII ou du complexe adcCB, a révélé une inhibition de la croissance et une perturbation de la division de la bactérie lorsqu’elle se trouve dans un environnement carencé en zinc. De plus, nous avons montré que ce transporteur de zinc participe à la survie de la bactérie en milieux biologiques humains, comme le liquide amniotique ou le LCR, où la bactérie est retrouvée lors d’infections, suggérant l’importance du transporteur lors du processus infectieux. Ces résultats ont mis en évidence, pour la première fois, que le zinc assure des fonctions biologiques vitales pour S. agalactiae et que, dans des conditions de forte carence en zinc, le transporteur Adc/Lmb représente le principal système d’acquisition de zinc de la bactérie.

In this study, the zinc-ABC transporter of Streptococcus agalactiae, the first cause of materno-foetal infections in France, was characterized. We showed that this transporter is composed of an AdcCB permease-ATPase complex in association with three membrane-associated proteins Lmb, AdcA and AdcAII, which are redundant in zinc-binding. This transporter also possesses two proteins Sht and ShtII, which are associated to the cell wall, and that are necessary for the Lmb and AdcAII proteins for zinc capture. The absence of a functional transporter, by the triple deletion of the lmb, adcA and adcAII genes or the adcCB complex, revealed a growth inhibition and a disruption of the division of the bacterium when it is in a zinc-restricted environment. Furthermore, we showed that the zinc-ABC transporter contributes to the survival of the bacterium in human biological fluids, as the amniotic fluid or the cerebrospinal fluid, where the bacterium is found during infections, suggesting the importance of the transporter during the infectious process. These results hightlighted, for the first time, that zinc has biologically vital functions in S. agalactiae and that, under high zinc deficiency conditions, the Adc/Lmb transporter is the main zinc acquisition system of the bacterium.