Study of undecaprenyl phosphate metabolism which is involved in peptidoglycan biosynthesis in E. Coli

Etude du métabolisme de l'undécaprényl-phosphate impliqué dans la voie de biosynthèse du peptidoglycane chez E. Coli

• Auteur / Autrice : Meriem El Ghachi
• Direction : Dominique Mengin-Lecreulx
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Ingéniérie des protéines
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Paris 11
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté de pharmacie (Châtenay-Malabry, Hauts-de-Seine)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Résistance aux antibiotiques

Phosphatases

Bacitracine

Peptidoglycanes

Mots clés libres

Undécaprényl-pyrophosphate

Résumé

Chez les bactéries l’undécaprényl-phosphate (C55-P) est un transporteur lipidique essentiel impliqué dans la translocation des motifs monomériques disaccharides-pentapeptide du peptidoglycane au travers de la membrane cytoplasmique. Pourtant le métabolisme de C55-P restait une « boîte noire » non encore élucidée. Un gène, nommé bacA, a été identifié par criblage d’une banque d’ADN de E. Coli sur la base de résistance à la bacitracine. Nous avons démontré que bacA code pour une C55-PP phosphatase. Le caractère non essentiel du gène bacA a cependant été démontré. Ce résultat surprenant nous a conduit à la découverte de plusieurs autres gènes codant pour des protéines ayant la capacité de déphosphoryler le C55-PP. Chez E. Coli, ces gènes sont pgpB, yeiU et ybjG. La surproduction de ces protéines est corrélée à une augmentation de l’activité C55-PP phosphatase. L’inactivation concomitante des gènes bacA, ybjG et pgpB est létale.

In bacterium, undecaprenyl-phosphate (C55-P) is an essential carrier lipid involved in the translocation of peptidoglycan hydrophylic precursors through the hydrophobic environment of the cytoplasmic membrane. A gene, named bacA, was previously shown to confer resistance towards bacitracin when overexpressed. We demonstrated that bacA gene encodes an integral membrane protein with C55-PP phosphatase activity. We showed that the inactivation of the chromosomal bacA gene was not lethal even though it led to significant depletion of undecaprenyl pyrophosphate phosphatase activity suggesting that others proteins exist to account for the residual activity and viability of the mutant strain. We found three genes encoding membranes proteins with C55-PP phosphatase activity, namely PgpB, YeiU and YbjG. The overproduction of each of these proteins was correlated with a significant increase of C55-PP phosphatase activity and conferred resistance towards bacitracin.