Le complexe membranaire du système de sécrétion de type VI : le rôle central de TssM dans son assemblage et dans le recrutement de la plateforme d'assemblage

The type VI secretion membrane complex : the central role of TssM for assembly and for baseplate recruitment

• Auteur / Autrice : Laureen Logger
• Direction : Eric Cascales
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie
• Date : Soutenance le 08/12/2017
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé (Marseille)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires (LISM) (Marseille)
• Jury : Président / Présidente : Sophie Bleves
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoit Chassaing, Jean-Michel Jault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nathalie Dautin, Pierre Genevaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Symbiose

Membranes

Protéines

Bactéries

Mots clés libres

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Résumé

Dans l’environnement, les bactéries vivent en communautés et ont donc développé différents comportements afin de coordonner leurs efforts, de développer des symbioses ou des interactions antagonistes. Plus particulièrement, les bactéries entrent en compétition pour acquérir des nutriments, coloniser ou étendre leur niche. Les bactéries prédatrices utilisent plusieurs systèmes pour reconnaître et éliminer leurs proies. L’un des mécanismes les plus efficaces est le système de sécrétion de type VI (T6SS). Cet appareil multi-protéique ressemble à une nano-arbalète qui délivre une flèche armée de toxines directement dans la proie. La flèche est formée sur une plateforme qui est ancrée à un complexe qui est composé de trois protéines : TssJ, TssM et TssL. Lors de ma thèse, je me suis intéressée à TssM. J’ai défini sa topologie, participé à la caractérisation structurale de son domaine périplasmique et montré que TssM possède un domaine cytoplasmique NTPase-like qui interagit avec la plateforme d’assemblage. Les protéines NTPase-like changent et régulent divers processus cellulaires, suggérant que TssM pourrait contrôler l’activité de la plateforme. J’ai identifié un fragment de TssM qui se situe à l’extérieur de la cellule. Etant la seule portion extracellulaire du T6SS, nous avons émis l’hypothèse que TssM pourrait coordonner le ressenti de la proie pour l’assemblage du T6SS. J’ai examiné le rôle de ces deux régions de TssM afin de proposer un modèle pour la transmission du signal. J’ai aussi participé à la caractérisation de TssK, un composant de la plateforme qui interagit avec TssM et ainsi amarre la plateforme au complexe membranaire.

In the environment, bacteria live in communities and hence have evolved distinct behaviours to coordinate their efforts, to develop symbiosis or antagonistic interactions. Particularly, bacteria compete with each other to acquire nutrients, to colonize or to expand their niche. Predator bacteria deploy various systems to recognize and destroy prey cells. One of the most efficient mechanisms is the type VI secretion system (T6SS). This multiprotein apparatus resembles a nano-crossbow that delivers a needle loaded with toxins directly into target cells when in contact with the prey. The needle is built on a platform that is anchored to a membrane complex that is composed of three proteins: TssJ, TssM and TssL. During my thesis, I was specifically interested in the poorly characterized TssM subunit. I defined its topology, participated to the structural characterization of its periplasmic domain and further showed that TssM bears a cytoplasmic NTPase-like domain that interacts with the assembly platform. Interestingly, NTPase proteins switch and regulate various cellular processes, suggesting that TssM might control the activity of the platform. In addition, I identified a fragment of the TssM protein that lies outside of the cell. Because it is the only extracellular portion of the T6SS, we hypothesized that TssM might coordinate prey sensing to T6SS assembly. I further investigated the role of these two regions of TssM with the goal to provide a model for signal transmission. Finally, I have participated to the characterization of TssK, a component of the platform that directly interacts with TssM and hence docks the platform to the membrane complex.