Caractérisation du locus glycoslyasparaginase d'enterococcus faecalis et de son implication dans la virulence

Characterization of the glycosylasparaginase locus in e. faecalis and its potential involvement in virulence

• Auteur / Autrice : Victor Combret
• Direction : Nicolas Sauvageot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physiologie et biologie des organismes - populations - interactions
• Date : Soutenance le 05/12/2023
• Etablissement(s) : Normandie
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Normande de biologie intégrative, santé, environnement (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Communication bactérienne et stratégies anti-infectieuses (Evreux ; 2022-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement co-accrédité : Université de Caen Normandie (1971-....)
• Jury : Président / Présidente : Alain Rincé
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Matthieu Jules, Cristel Archambaud, Shaynoor Dramsi
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Matthieu Jules, Cristel Archambaud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Régulation (biologie)

Virulence (microbiologie)

Métabolisme

Entérocoques

Mots clés libres

Glycosylasparaginase

N-acetylglucosamine L-asparagine

Enterococcus

Metabolism

Virulence

Résumé

Enterococcus faecalis est une bactérie opportuniste retrouvée dans le tractus gastro-intestinal de l’Homme responsable de multiples infections. Des études menées dans l’unité de recherche Communication Bactérienne et Stratégies Anti-infectieuses (CBSA) de l’université de Caen Normandie ont permis de montrer qu'un certain nombre de gènes impliqués dans l'utilisation des polysaccharides sont induits en conditions d'infection. Dans cette étude, un gène présentant des homologies de séquence avec une glycosylasparaginase a été identifié chez E. faecalis OG1RF. Ce gène est situé dans le locus ega comportant 7 autres gènes, et est impliqué dans le catabolisme du N-acétylglucosamine L-asparagine (GlcNAc-L-Asn). Ce travail de thèse s’est également intéressé au fonctionnement de ce locus. Il a ainsi été montré qu’il est séparé en deux unités transcriptomiques avec d’une part les gènes egaRP et d’autre part les gènes egaGBCD1D2. L’expression de ce locus est régulée par le répresseur EgaR qui se fixe directement aux motifs de liaisons 5’ - GTMTAKAC - 3’ retrouvés au niveau des régions promotrices. Des croissances réalisées avec GlcNAc-L-Asn comme source de carbone ont montré que les gènes egaGBC sont nécessaires pour le catabolisme de cet acide aminoglycane. Ce composé est internalisé par le PTS EgaB, EgaC et OG1RF_10750 et dégradé par la glycosylasparaginase EgaG. L’hydrolyse du N-acétylglucosamine L-asparagine génère de l’aspartate et du 1-amino-GlcNAc-L-Asn qui sera utilisé comme source de carbone par E. faecalis. Enfin, les tests de virulence en modèle Galleria mellonella ont montré une meilleure survie des larves infectées avec les mutants de délétion ΔegaP (Peptidase), ΔegaG, ΔegaB et ΔegaC qu’avec la souche sauvage, indiquant un rôle dans la virulence des produits de ce locus.

Enterococcus faecalis is an opportunistic bacterium found in the human gastrointestinal tract and responsible for a wide range of infections. A study conducted by the research unit “Communication Bactérienne et Stratégies Anti-infectieuses (CBSA) of the Caen Normandy university, showed that a number of genes involved in polysaccharide utilization are overexpressed under conditions of infection. In this work, we characterized a gene in E. faecalis OG1RF showing sequence homologies with a glycosylasparaginase. This gene is located within a locus (ega) and is involved in the catabolism of N-acetylglucosamine L-asparagine. Function of this locus was also invastigated. This locus is separated into two transcriptomic units, composed of genes egaRP and egaGBCD1D2, respectively. This locus is regulated by the EgaR repressor which binds directly to the 5' - GTMTAKAC - 3' linker motifs found in the promoter regions. Growth studies with GlcNAc-L-Asn as carbon source showed that the genes egaGBC are required for the catabolism of this glycoamino acid. This compound is first internalized by the PTS formed by EgaB, EgaC, OG1RF_10751 and then catabolized by the glycosylasparaginase EgaG. N-acetylglucosamine-L-asparagine hydrolysis generates aspartate and 1-amino-GlcNAc-L-Asn which can be used as fermentable carbon sources by E. faecalis. The same compound inhibits DNA/EgaR interaction. Finally, virulence tests in the Galleria mellonella model showed better survival of larvae infected with the ΔegaP (Peptidase), ΔegaG, ΔegaB and ΔegaC deletion mutants than with the wild-type strain, indicating a role for products of this locus in virulence.