le système de sécrétion de type ii chez v. cholerae melissa petiti m2 mbvb sécrétion des...
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Le système de sécrétion de type II
chez V. cholerae
Melissa PETITIM2 MBVB
Sécrétion des facteurs de virulence et relation bactéries-
hôtes
Vibrio cholerae
Bactérie gram – 1 flagelle polaire Sécrétion de la
toxine cholérique
Introduction
Figure 1 : V. cholerae observées au microscope électronique
Le système de sécrétion de type 2
Prise en charge des protéines après translocation dans le périplasme via Sec/Tat
Complexe inséré dans les deux membranes
Analogie avec le Pilus de type IV
Introduction
Figure 2 : Modèle de sécrétion des protéines via le SST2Chez P. aeruginosa (Voulhoux et al. 2001)
Modèle du SST2 chez V. cholerae
Complexe protéique codé par les gènes eps
EpsD : sécrétine EpsE : ATPase de trafic EpsG : pseudopilus ( + Eps HIJK ) EpsM, L, C et F :
plateforme de membrane interne
Introduction
Figure 3 : Modèle du SST2 chez V. cholerae
2001 : le complexe SST2 est localisé au pôle cellulaire
Figure 4 : Localisation des protéines de fusion pGFP-EpsL et pGFP-EpsM (Scott et al. 2001)
Figure 5 : Microscopie à fluorescence en temps réel pour la protéine de fusion pGFP-EpsM (Scott et al. 2001)
Partie 1
EpsM est-elle localisée au pôle de la cellule ?
Observer la localisation cellulaire des protéines codées par les gènes eps
Fusion des protéines d’intérêt à la GFPExpression à partir d’un plasmide avec et sans induction dans une souche mutante
1 : Localisation cellulaire de la protéine pGFP-EpsM
La distribution native d’EpsM n’est pas aux pôles cellulaires
Induction à l’IPTG : Foyers de fluorescence aux pôles de la cellules
Sans induction :Fluorescence visible à la périphérie de la cellule
1 : Localisation cellulaire De la protéine pGFP-EpsM
Figure 6 : Localisation cellulaire de la protéine chimère pGFP-EpsM dans une souche mutante epsM
Localisation des protéines chimères exprimées à partir du chromosome
Observer la localisation cellulaire des protéines GFP-Eps produites à partir du chromosome
copies chromosomiques des gènes eps remplacées par les copies fusionnées à la GFP
(souches gfp-epsC et gfp-epsM)vérifier la production des protéinesvérifier la fonctionnalité du système avec ces
fusions
Partie 2
Les protéines de fusion GFP-EpsM
et GFP-EpsC sont produites
Figure 7 : Western blot indiquant la production des protéines chimères
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
1 : souche WT2: gfp-epsM
1 : souche WT2: gfp-epsC
Les protéines de fusion GFP-EpsM
et GFP-EpsC sont produites
Figure 7 : Western blot indiquant la production des protéines chimères
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
GFP-EpsCGFP-EpsM
1 : souche WT2: gfp-epsC
1 : souche WT2: gfp-epsM
Les protéines de fusion GFP-EpsM
et GFP-EpsC sont produites
Figure 7 : Western blot indiquant la production des protéines chimères
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
GFP-EpsM
EpsC
GFP-EpsC
EpsM
1 : souche WT2: gfp-epsC
1 : souche WT2: gfp-epsM
Les fusions gfp-epsC et gfp-epsM sont fonctionnelles
Mesure de l’activité des protéases sécrétées par V. cholerae via le SST2.
Les protéines de fusion sont des composants fonctionnels du SST2
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
Tableau 1 : Mesure de l’activité protéase des souches WT et possédant les fusions
Les protéines chimères sont localisées à la périphérie cellulaire
GFP-EpsM : 3,2 foyers / cellule
GFP-EpsC : 5,3 foyers / cellule
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
Figure 8 : localisation cellulaire des protéines de fusion GFP-EpsC et GFP-EpsM produites à partir du chromosome
Les protéines chimères sont localisées à la périphérie cellulaire
GFP-EpsM : 3,2 foyers / cellule
GFP-EpsC : 5,3 foyers / cellule
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
Figure 8 : localisation cellulaire des protéines de fusion GFP-EpsC et GFP-EpsM produites à partir du chromosome
Les protéines chimères sont localisées à la périphérie cellulaire
GFP-EpsM : 3,2 foyers / cellule
GFP-EpsC : 5,3 foyers / cellule
2 : Localisation des protéines chimères
exprimées à partir du chromosome
Figure 8 : localisation cellulaire des protéines de fusion GFP-EpsC et GFP-EpsM produites à partir du chromosome
Les foyers de fluorescences correspondent-ils aux complexes
SST2 ?
Observer la co-expression des protéines natives et chimères.
souche gfp-epsM + pEpsM souche gfp-epsC + pEpsC
Partie 3
Construction de souches dans lesquelles l’opéron eps est sous le contrôle d’un promoteur inductible
Introduction des fusions gfp-epsC et gfp-epsM sur le chromosome
PBAD::eps gfp-epsC
PBAD:: eps gfp-epsM
Les protéines natives ont remplacé les protéines chimères dans le complexe
Signal GFP diffus dans les cellules Absence de foyers distincts de fluorescence
3 : Les foyers de fluorescence correspondent-ils aux complexes
SST2 ?
Figure 9 : localisation cellulaire des protéines GFP-EpsC et GFP-EpsM dans des souches contenant respectivement les plasmides pEpsC et pEpsM
A B
Le nombre de foyers et le taux de sécrétion augmentent avec le niveau
d’expression
Figure 10 : localisation cellulaire des protéines GFP-EpsC et GFP-EpsM avec ou sans induction du promoteur pBAD
Figure 11 : quantification des foyers de fluorescence et mesure de l’activité protéase correspondante
x7
3 : Les foyers de fluorescence correspondent-ils aux complexes
SST2 ?
Les modèles précédents sont-ils fidèles à la distribution WT des
protéines Eps
Localisation du complexe SST2 par immunofluorescence
Anticorps anti-EpsCAnticorps anti-EpsG
3 : Les foyers de fluorescence correspondent-ils aux complexes
SST2 ?
EpsG est distribuée à la périphérie des cellules
Figure 12 : Localisation de la protéine EpsG native par immunofluorescence dans une souche WT et une souche ΔepsG
3 : Les foyers de fluorescence correspondent-ils aux complexes
SST2 ?
WT WT
ΔepsG ΔepsG
Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
Relation entre le cytosquelette bactérien et le SST2inhibition des filaments MreB et observer l’effet
sur le SST2 Rôle d’ancrage, d’arrimage du complexe ?
Mutations des gènes eps dans les souches gfp-epsC et gfp-epsM
observer l’effet de ces mutations sur la sécrétion des protéines
observer l’effet de ces mutations sur la localisation des protéines chimères
Partie 4
MreB forme des filaments hélicoïdaux qui structurent la cellule
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
Figure 13 : Localisation cellulaire de MreB (Jones et al. 2001)
Le SST2 s’assemble indépendamment des filaments MreB
Figure 14 : Localisation cellulaire de GFP-EpsC et croissance bactérienne après traitement de la souche gfp-epsC au A22
Figure 15 : Effet du A22 sur le niveau de sécrétion
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
ExtB
Les mutations affectent la fonction du complexe SST
L’activité protéase est restaurée lorsque l’on complémente la mutation
Le complexe retrouve sa fonction de sécrétion
Tableau 2 : Mesure de l’activité protéase dans le surnageant de culture de souches mutantes et complémentées
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
Les mutations affectent la fonction du complexe SST
L’activité protéase est restaurée lorsque l’on complémente la mutation
Le complexe retrouve sa fonction de sécrétion
Tableau 3 : Mesure de l’activité protéase dans le surnageant de culture de souches mutantes et complémentées
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
EpsD est requise pour un assemblage focal d’EpsC
Figure 16 : Localisation cellulaire de GFP-EpsC dans des souches mutantes eps
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
ΔepsD : fluorescence diffuse
EpsM et EpsL stabilisent EpsC à la périphérie de la cellule
Figure 16 : Localisation cellulaire de GFP-EpsC dans des souches mutantes eps
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
ΔepsM ou ΔepsL : fluorescence aux pôles en phase stationnaire
EpsM requière EpsC pour sa localisation
Figure 17 : Localisation cellulaire de GFP-EpsM dans des souches mutantes eps
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
ΔepsC : fluorescence diffuse
EpsM requière EpsD et EpsCpour sa localisation
Figure 17 : Localisation cellulaire de GFP-EpsM dans des souches mutantes eps
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
ΔepsD : fluorescence diffuse
EpsD, EpsC et EpsL sont requises pour la localisation correcte d’EpsM
Figure 17 : Localisation cellulaire de GFP-EpsM dans des souches mutantes eps
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
Les protéines EpsM et EpsC sont partiellement colocalisées
Figure 17 : Colocalisation des protéines GFP-EpsM et mCherry-EpsC dans une souche WT de V. cholerae
11% de foyers jaunes :
complexes SST2 assemblés.
Foyers verts ou rouges :
complexes dont l’assemblage n’est pas terminé.
4 : Comment s’assemble la machinerie SST2 ?
Enfin un premier modèle d’assemblage du SST2 !
2009 : Première publication au sujet de l’assemblage du SST2
Localisation membranaire latérale Importance de la stœchiométrie entre les
partenaires Mise en évidence d’un modèle d’assemblage
Conclusion
Modèle d’assemblage EpsD semble être l’initiateur de la
formation du complexe EpsC s’associe pour former un
complexe mais interaction directe ? EpsL et EpsM s’assembleraient
ensuite et EpsM stabiliserait cette interaction
Conclusion
Pour aller plus loin
Étude des interactions protéine/protéine physique (co-IP, double hybride)
Etude interactions protéine/protéine par fluo (dynamique)
Conclusion
Merci de votre attention !