ExoY, une toxine nucléotidyl cyclase de Pseudomonas aeruginosa

Exoy, a nucleotidyl cyclase toxin from Pseudomonas aeruginosa

• Auteur / Autrice : Alexander Belyy
• Direction : Undine Mechold
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie. Microbiologie
• Date : Soutenance le 17/09/2018
• Etablissement(s) : Sorbonne Paris Cité
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Bio Sorbonne Paris Cité (Paris ; 2014-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité Biochimie des interactions macromoléculaires (Paris)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation : Université Paris Diderot - Paris 7 (1970-2019)
• Jury : Président / Présidente : Claudine Mayer
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Undine Mechold, Claudine Mayer, Holger Barth, Ina Attree-Delic, Louis Renault, Michel-Robert Popoff
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Holger Barth, Ina Attree-Delic

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cellules eucaryotes

Actine

Pseudomonas aeruginosa

Toxines bactériennes

Mots clés libres

ExoY

Résumé

Les toxines bactériennes de nucléotidyl cyclase sont de puissants facteurs de virulence capables d'envahir les cellules eucaryotes lorsqu'elles sont activées par des cofacteurs endogènes pour produire de grandes quantités de monophosphates nucléosidiques 3'5'-cycliques. Nous avons trouvé que l'activité de ExoY effecteur de Pseudomonas aeruginosa est stimulée par la forme filamenteuse de l'actine (F-actine). L'association avec la F-actine augmente l'activité ExoY de plus de 10 000 fois in vitro et favorise la stabilisation des filaments d'actine. Ensuite, en utilisant l'analyse du phénotype de la levure, la mutagenèse dirigée, les dosages biochimiques fonctionnels et la microscopie confocale, nous avons caractérisé l'interaction ExoY-F-actine. Nous avons trouvé que Asp25 de l'actine et l'extrémité C-terminale de ExoY sont cruciales pour l'activité enzymatique ExoY in vitro et la toxicité dans un modèle de levure. Cette étude fournit le premier aperçu des détails structuraux de l'interaction ExoY-F-actine.

Bacterial nucleotidyl cyclase toxins are potent virulence factors able to invade eukaryotic cells where they are activated by endogenous cofactors to produce large amounts of 3'5'-cyclic nucleoside monophosphates. We found that the activity of ExoY effector of Pseudomonas aeruginosa is stimulated by the filamentous form of actin (Factin). Association with F-actin increases ExoY activity more than 10,000 fold in vitro and results in stabilisation of actin filaments. Then, utilising yeast phenotype analysis, site-directed mutagenesis, functional biochemical assays and confocal microscopy, we further characterised ExoY-F-actin interaction. We found that Asp25 of actin and the extreme C-terminus of ExoY are crucial for the ExoY enzymatic activity in vitro and toxicity in a yeast model. This study provides the first insight into structural details of ExoY-F-actin interaction.