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Accueil > Équipes > Trafic et signalisation membranaires chez les bactéries > Sécrétion et facteurs de virulence

Mécanismes moléculaires de sécrétion et d’adressage des protéines

Le transport des protéines à travers les membranes est une fonction essentielle dans toutes les cellules. Chez les bactéries à Gram négatif, plusieurs systèmes hautement spécialisés sécrètent des protéines impliquées dans l’acquisition de nutriments, la compétition et la pathogénèse. Parmi ceux-ci, le Système de Sécrétion de Type II (T2SS) est une machine multiprotéique sophistiquée qui traverse les deux membranes de la bactérie et permet la sécrétion de grosses protéines repliées du périplasme vers l’extérieur de la cellule. Les protéines sécrétées par les T2SS ont des fonctions nécessaires à la vie de la bactérie et sont aussi impliquées dans la dégradation des biopolymères, la réduction des métaux ou la dépollution. De plus, les enzymes lytiques et les toxines sécrétées par les T2SS sont des facteurs de virulence déterminants chez de nombreux pathogènes des plantes, des animaux ou de l’homme.

La bactérie phytopathogène Dickeya dadantii utilise cette machine polyvalente pour sécréter des enzymes, notamment des pectinases, qui dégradent les parois végétales. Nous utilisons cette bactérie comme modèle pour étudier les mécanismes moléculaires de recrutement et sécrétion des protéines par le T2SS. Pour répondre à ces questions, nous employons une combinaison d’approches biochimiques et génétiques avec des études structurales et bioinformatiques. Par exemple, afin de capturer et caractériser des interactions transitoires lors du processus de sécrétion, nous employons une technique innovante de pontage-UV in vivo spécifique de site, couplée à la spectrométrie de masse. Les épitopes des protéines impliquées dans ces interactions sont ensuite cartographiés en utilisant des puces à peptides. Pour élucider la base moléculaire de ces interactions, des analyses structurales sont réalisées en collaboration avec des équipes partenaires. Combinées avec des analyses fonctionnelles, ces études permettront de déchiffrer la dynamique des interactions ayant lieu au cours de la sécrétion et d’élucider les mécanismes moléculaires qui gouvernent la reconnaissance et la sécrétion des protéines par le T2SS.

Récemment, nous nous sommes intéressés à une nouvelle espèce émergente, Dickeya solani, qui provoque de graves pertes économiques dans la production de pommes de terre en Europe. Les analyses génomiques montrent une forte similarité entre cette espèce et D. dadantii, dans leurs équipements en facteurs de virulence et leurs régulations. En collaboration avec des partenaires français et européens, notre objectif est de caractériser les fonctions de virulence liées à l’émergence de ces souches de Dickeya.

Les méthodes globales de type transcriptomique, protéomique, ou métabolomique, peuvent conduire à une vision complète des capacités d’adaptation des Dickeya, en particulier au niveau des fonctions impliquées dans l’interaction avec les plantes. Les approches de génomique comparative et de génomique fonctionnelle sont utilisées pour prédire et vérifier leurs capacités métaboliques. Diverses approches expérimentales permettent de connaître les voies métaboliques mises en œuvre par les bactéries pour se multiplier au dépend de l’hôte. De plus, nous tentons d’identifier les signaux végétaux ou bactériens qui permettent l’adaptation du métabolisme bactérien à la pathogénie, en déclenchant l’expression des fonctions nécessaires à chacune des étapes de l’infection