Thèse soutenue

Spécificité d’import et de transformation des agrocinopines et dérivés chez les pathogènes du genre Agrobacterium
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Auteur / Autrice : Grégory Deicsics
Direction : Herman Van Tilbeurgh
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Biochimie et biologie structurale
Date : Soutenance le 21/10/2020
Etablissement(s) : université Paris-Saclay
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Innovation thérapeutique : du fondamental à l'appliqué (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2015-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de biologie intégrative de la cellule (Gif-Sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
référent : Université Paris-Saclay. Faculté de pharmacie (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine ; 2020-....)
Jury : Président / Présidente : Nicolas Bayan
Examinateurs / Examinatrices : Anne Poupon, Marc Graille, Matthieu Fonvielle, Muriel Masi
Rapporteurs / Rapporteuses : Anne Poupon, Marc Graille

Résumé

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Agrobacterium tumefaciens est une espèce bactérienne du sol qui infecte plus de 600 espèces de plantes. Elle est responsable du développement de la galle du collet. Lors de l’infection, la bactérie transfère au sein de la cellule végétale un ADN-T situé sur le plasmide de virulence Ti (Tumor inducing). L’ADN-T s’intègre à l’ADN génomique de la plante et détourne, au profit de la bactérie, certaines voies métaboliques comme la production de nutriments et d’hormones végétales. Les hormones végétales induisent le développement des tumeurs servant de niches écologiques aux bactéries. Les nutriments, appelés opines, qui sont des sucres phosphorylés dans le cas des agrocinopines, sont uniquement utilisables par la bactérie. Ces agrocinopines lui servent de source de carbone et initient la synthèse de signaux de quorum sensing. Les opines produites par la plante diffèrent en fonction des souches d’A. tumefaciens et sont déterminées par le gène bactérien acs (agrocinopine synthase). Par exemple, la souche modèle C58 transfère un gène acs ayant la particularité de faire produire à la plante les agrocinopines A et B, alors que pour la souche Bo542 il s’agit de la production des agrocinopines C et D. Une fois produites, les agrocinopines sont reconnues dans un premier temps par une protéine périplasmique (PBP) AccA, qui permet leur internalisation dans le cytoplasme de la bactérie, puis sont transformées par la phosphodiesterase AccF. Durant cette thèse, par des approches biochimiques et structurales, je me suis intéressé à la spécificité de reconnaissance de la PBP AccA des souches A. tumefaciens Bo542 et S4 vis-à-vis des 4 agrocinopines et de leurs intermédiaires. J’ai pu établir par des techniques d’interaction protéine/ligand qu’AccABo542 reconnaissait spécifiquement les agrocinopines C et D, contrairement au souches C58 et S4 qui reconnaissant les 4 agrocinopines. Dans le but de comprendre les bases moléculaires de la spécificité d’AccABo542, j’ai ensuite réalisé une étude structurale par cristallographie afin d’identifier des résidus potentiellement impliqués dans la spécificité de cette protéine. Je me suis également intéressé à la phosphodiesterase AccF d’un point de vue structural et fonctionnel afin de comprendre son mécanisme réactionnel. Les résultats obtenus combinées aux données scientifiques déjà publiées ont permis d’identifier les résidus impliqués dans le mécanisme réactionnel et les résidus potentiellement impliqués dans la reconnaissance du substrat.L’ensemble de ces études ont permis d’avoir une meilleure compréhension de la reconnaissance et de la transformation des agrocinopines par les bactéries du genre Agrobacterium (souches A. tumefaciens C58/Bo542 et A. vitis S4).