Rôle de la répression catabolique dans la physiologie et l'adaptation à l'hôte de Streptococcus agalactiae

Role of catabolic repression in the physiology and host adaptation of Streptococcus agalactiae

• Auteur / Autrice : Anne-Emmanuelle Roux
• Direction : Laurent Mereghetti
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de la Vie et de la Santé
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 25/11/2022
• Etablissement(s) : Tours
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ISP - Infectiologie et Santé publique
• Jury : Président / Présidente : Pierre Germon
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Mereghetti, Jean-Christophe Giard, Eliane Milohanic, Asmaa Tazi, Emilie Camiade
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Giard, Eliane Milohanic

Mots clés

Mots clés libres

Répression catabolique

Streptococcus agalactiae

Adaptation à l'hôte

CcpA

Stress

Carbon catabolite repression

Streptococcus agalactiae

Host adaptation

CcpA

Stress

Résumé

Chez l'Homme, Streptococcus agalactiae est capable de coloniser le tractus intestinal et le vagin et est la cause majeure d'infections chez les nouveau-nés. Ce pathogène doit faire face à divers stress lors de la colonisation et/ou de l'infection et a la capacité de mettre en place de nombreux mécanismes d'adaptation dont les régulateurs pléiotropes font partie. Dans cette étude nous sommes intéressés au lien entre répression catabolique et mécanismes d'adaptation. Nous avons mis en évidence que le régulateur transcriptionnel pléiotrope CcpA (catabolite control protein A) contrôlait 13,5 % des gènes en mi-phase exponentielle de croissance dont 30 % grâce à sa fixation à un site cre (cis-acting catabolite responsive element) sur l'ADN. Nous avons montré qu'il régulait majoritairement des gènes impliqués dans le métabolisme du carbone, notamment des transporteurs de sucres mais aussi les voies de fermentation conduisant à la production de formate et d'acétate ou encore la synthèse de fumarate. Nous avons également mis en évidence que la protéine CcpA était essentielle dans la résistance à divers stress retrouvés lors de la colonisation et l'infection de l'hôte. Nous nous sommes intéressés aux rôles de plusieurs protéines régulées par CcpA et potentiellement impliquées dans la réponse au stress. Nous avons montré que CcpA protégeait S. agalactiae d'une surexpression délétère de SAK_1689, une protéine universelle de stress, lors d'un stress oxydatif en réprimant son expression via un site cre. Par ailleurs nous avons montré que SAK_1741, une protéine analogue à SAK_1689 était surexprimée en condition de stress acide et qu'elle favorisait la formation de biofilm.

In humans, Streptococcus agalactiae can colonize the intestinal tract and vagina and is the major cause of infections in neonates. This pathogen must face various stresses during colonization and/or infection and can set up numerous adaptation mechanisms of which pleiotropic regulators are part. In this study we were interested in the link between catabolic repression and adaptation mechanisms. We demonstrated that the pleiotropic transcriptional regulator CcpA (catabolite control protein A) controlled 13.5% of genes in the mid-exponential phase of growth, 30% of which were controlled by its binding to a cre (cis-acting catabolite responsive element) site on DNA. We have shown that it mainly regulates genes involved in carbon metabolism, in particular sugar transporters but also fermentation pathways leading to formate and acetate production or fumarate synthesis. We also demonstrated that CcpA protein was essential in the resistance to various stresses found during colonization and infection of the host. We investigated the roles of several previously unstudied proteins regulated by CcpA and potentially involved in the stress response. We showed that CcpA protects S. agalactiae from deleterious overexpression of SAK_1689, a universal stress protein, under oxidative stress conditions by repressing its expression via a cre site. Furthermore, we showed that SAK_1741, a protein analogous to SAK_1689, was overexpressed under acidic stress conditions and that it promoted biofilm formation.