Analyse moléculaire et dynamique de l'infection par les coliphages filamenteux

Molecular analysis and dynamics of filamentous coliphage infection

• Auteur / Autrice : Callypso Pellegri
• Direction : Laetitia Houot
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biologie-Santé - Spécialité Microbiologie
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Sciences de la Vie et de la Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LISM - Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Macromoléculaires
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : LISM - 3 - Transports macromoléculaires à travers l'enveloppe bactérienne

Mots clés

Mots clés libres

Phages filamenteux

Phages Ff

Système Tol-Pal

Interaction protéine-protéine

Dynamique d'infection

Microscopie fluorescente

Filamentous phages

Ff phages

Tol-Pal system

Protein-protein interaction

Infection dynamics

Fluorescent microscopy

Résumé

Notre équipe s'intéresse à une classe de macrocomplexes protéiques de l'enveloppe bactérienne qui utilisent la force proton motrice de la membrane interne pour énergiser des fonctions essentielles chez les bactéries, telles que la division cellulaire et le transport de certains nutriments. Un de ces complexes, le système Tol-Pal, peut être parasité par une famille spécifique de virus non lytiques appelés phages filamenteux. Pour certaines espèces bactériennes, l'infection par ces virus augmente la pathogénicité de l'hôte, comme chez Vibrio cholera ou Pseudomonas aeruginosa. Les mécanismes qui permettent à ces phages de pénétrer leur cellule cible ne sont pas complètement élucidés, et la question de la conservation du processus infectieux de cette famille de phages n'a pas encore été explorée. Des travaux récemment réalisés dans notre équipe sur les modèles bactériens Escherichia coli et V. cholerae nous ont permis de mieux caractériser certaines des étapes moléculaires permettant aux phages filamenteux de pénétrer l'enveloppe de leur hôte (Houot et al., 2017; Samire et al., 2019). Nous souhaitons poursuivre cette caractérisation, notamment en identifiant la séquence des événements mis en jeux lors de l'infection. Enfin, nous nous intéressons à la conservation du mécanisme d'infection en étendant notre analyse à d'autres couples phage/hôte disponibles au laboratoire. Pour répondre à ces questions, nous utiliserons une approche multidisciplinaire combinant biologie moléculaire, biochimie, caractérisations phénotypiques, analyse des interactions protéine-protéine et microscopie.

Our team is interested in macrocomplexes of the bacterial envelope that use the proton motive force of the inner membrane to energize essential functions in bacteria, such as cell division and transport across the membranes. One of these complexes, the Tol-Pal system, can be parasitized by a specific class of non-lytic viruses, named filamentous phages. For some bacteria, infection by those phages results in an increased pathogenicity, such as for Vibrio cholera or Pseudomonas aeruginosa. Surprisingly, the mechanism that allow the phage to cross the targeted cell is still unclear, and its conservation among other bacteria-phage couples has not been explored yet. Work recently performed in our team allowed us to decipher some of the molecular steps that occur in the periplasm of the host during filamentous phage infection (Houot et al., 2017 ; Samire et al., 2019). Now we would like to understand the sequence of events that allows the phage to cross the physical barrier of the cell envelope. In particular, we are interested in questioning the conservation of the infection mechanism for others filamentous phage/bacterial host that are available in the lab. We will use a multidisciplinary approach combining molecular biology, biochemistry, phenotypic characterization, protein-protein interaction analysis and microscopy to address this question.