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Le problème de l'organisation de la cellule bactérienne est devenu un thème central de la microbiologie. En effet, depuis la découverte du cytosquelette et de la polarité cellulaire, la cellule bactérienne n'est plus considérée comme un compartiment au sein duquel les protéines exercent leur fonction par simple diffusion. Au cours de mon post-doctorat, j'ai pu établir que la bactérie sociale M. xanthus est un modèle prometteur pour l'étude des processus cellulaires lors du phénomène de motilité. Nous proposons d'approfondir ces recherches en développant un projet de recherche en trois axes. - Nous avons proposé que M. xanthus se déplace grâce à sa capacité à assembler périodiquement des sites d'adhésion focale (Moteur-A) qui assurent une connexion entre la surface cellulaire et le cytosquelette sur lequel ils exercent une traction. Nous proposons de caractériser la nature moléculaire de ces sites, en particulier d'identifier les complexes protéiques impliqués dans l'adhésion et le moteur moléculaire qui permet le mouvement. Egalement, dans le but d'étudier les régulations fines et les fonctions individuelles des sites d'adhésion focale, nous proposons de mesurer les forces de traction exercées individuellement à chaque site d'adhésion à l'aide d'approches dérivées des systèmes eucaryotes. - M. xanthus utilise également un second appareil de motilité permettant la traction du corps cellulaire par étirement de fibres adhésives rétractiles (Moteur-S). Les composants associés à chacun des moteurs S (FrzS) et A (AglZ) oscillent de concert entre les deux pôles de la cellule de manière à permettre périodiquement des inversions de direction de mouvement. Lors de ce processus, l'identité des pôles est dynamiquement inversée de telle sorte que le pôle avant initial devient subitement le pôle arrière. Nous proposons d'élucider les mécanismes permettant l'adressage polaire des protéines associées à chaque moteur ainsi que la base du dynamisme de cet adressage. Pour cela nous étudierons le rôle d'une protéine (MglA) dont nous avons établi qu'elle est essentielle à l'oscillation des protéines de chaque moteur. De plus, nous utiliserons un mutant de FrzS dont la propriété est de ne pas être localisé correctement au pôle pour rechercher des mutations compensatoires susceptibles de révéler la cible polaire de FrzS. Des partenaires de FrzS et AglZ seront également recherchés par chromatographie d'affinité. - Nous avons proposé que le moteur A utilise le cytosquelette pour propulser la cellule vers l'avant. De même, des données cinétiques sur l'oscillation de FrzS suggèrent que la protéine est transportée le long d'un rail intracellulaire. Nous chercherons donc à élucider la nature et le rôle du cystosquelette dans les mécanismes étudiés. Dans un premier temps, nous déterminerons la localisation l'actine bactérienne MreB dans les cellules en mouvement, ainsi que l'effet de sa déplétion. Dans le cas ou le filament de MreB ne serait pas celui impliqué dans le mouvement et l'adressage polaire des protéines, nous rechercherons ce filament par chromatographie d'affinité utilisant un mutant de FrzS incapable de demeurer aux pôles. Un tel mutant est organisé le long d'une spirale qui s'étire de pôle à pôle, suggérant qu'il est immobilisé le long du filament sur lequel il est transporté. - L'ensemble des expériences proposées vise à définir une nouvelle machinerie permettant le mouvement cellulaire chez les bactéries mais également les mécanismes permettant sa régulation spatiale, notamment sa coordination avec le moteur S. D'un point de vue générale le projet vise à étendre les connaissances grandissantes sur les processus dépendants du cytosquelette et de localisation des protéines chez les bactéries. - ...