L'absence d'une protéine impliquée dans le maintien de la polarité chez la bactérie Gram-négatif Caulobacter crescentus induit une sensibilité à la vancomycine - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2019

Loss of protein involved in maintaining polarity of Gram-negativ Caulobacter crescentus induce vancomycine sensitivity

L'absence d'une protéine impliquée dans le maintien de la polarité chez la bactérie Gram-négatif Caulobacter crescentus induit une sensibilité à la vancomycine

Résumé

Caulobacter crescentus is a Gram-negative bacterium from the Alphaproteobacteria class which give rise to two daughter cells at each cell cycle on which we can observe either a pilus on the swarmer cell or an anchor on the stalked cell. The localisation of these organelles is driven by a large number of proteins including the TipN localization protein which also plays a role in chromosomal segregation. By studying this protein, a suprising new function has been highlighted. The wild type strain (WT) is naturally resistant to nalidixic acid (Nal) thanks to a single nucleotide polymorphism on the Nal target gene. However the strain without the gene tipN (∆tipN) is sensitive to this antibiotic. Experiments showed that the induction of the expression of an efflux pump, or compounds of the pump, are sufficient for the strain to be sensitive to Nal. A large chemical screening has been done in order to find other molecules that act like Nal and the screening highlighted the vancomycin. This results was surprising because this large antibiotic don’t cross the outer membrane of Gram-negative bacteria and it is use in human medicine to treat Gram-positive infections. This study aims to understand how vancomycin is active on our model Caulobacter crescentus mutated, and we will show that a) Nal and vancomycin do not use the same pathway for being toxic and b) those antibiotics seems to use a structural default of the membrane to induce their effects.
Caulobacter crescentus est une bactérie à Gram-négatif de la classe des alphaprotéobactéries qui à chaque cycle cellulaire donne naissance à deux cellules filles. Nous pouvons observer un flagelle et un pilus sur la cellule dite nageuse et un pied qui permet l'ancrage à la cellule pédonculée. Le positionnement de ces organelles est gouverné par un nombre important de protéines dont la protéine de localisation TipN qui joue également un rôle dans la ségrégation chromosomique. En étudiant cette protéine, un nouveau rôle surprenant a été mis en évidence. La souche sauvage (WT) est naturellement résistante à l'acide nalidixique (Nal) grâce à un polymorphisme d'un seul nucléotide sur le gène cible de Nal. Cependant la souche délétée du gène tipN (∆tipN) entraine une sensibilité à cet antibiotique. Des expériences ont montré que l'induction de l'expression d'une pompe à efflux ou des composants de cette pompe est suffisante à l'obtention de la sensibilité. Un large criblage moléculaire a été réalisé afin de chercher d'autres composés ayant les mêmes effets, et a permis de mettre en évidence la vancomycine. Ce résultat est surprenant car cet antibiotique volumineux ne traverse habituellement pas les membranes externes des bactéries à Gram-négatif, et est utilisé en médecine pour traiter les infections bactériennes à Gram-positif. Cette étude vise donc à comprendre comment la vancomycine est actif sur notre modèle d'étude Caulobacter crescentus muté, et nous montrons que a) Nal et la vancomycine n'utilisent pas les mêmes mécanismes pour être toxiques b) ces antibiotiques semblent utiliser un défaut structurel de la membrane pour induire leurs effets.
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dumas-02285424 , version 1 (19-09-2019)

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Citer

Simon-Ulysse Robert Vallet. L'absence d'une protéine impliquée dans le maintien de la polarité chez la bactérie Gram-négatif Caulobacter crescentus induit une sensibilité à la vancomycine. Sciences pharmaceutiques. 2019. ⟨dumas-02285424⟩
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