Etude de l'assemblage et du fonctionnement du système de sécrétion de type IV des éléments integratifs et conjugatifs – FUN-ICE

L'émergence et la propagation des résistances aux antibiotiques sont des phénomènes naturels qui résultent de l'adaptation des bactéries à l'exposition aux antimicrobiens. Au cours des dernières décennies, l'utilisation inappropriée des antibiotiques en médecine humaine et vétérinaire a accéléré ces phénomènes, conduisant ainsi à l'émergence de bactéries pathogènes résistantes à un ou plusieurs antibiotiques. Le transfert conjugatif est l'un des principaux mécanismes à l'origine de la dissémination des gènes de résistance aux antibiotiques dans les populations bactériennes. Le transfert conjugatif est réalisé par des éléments conjugatifs mobiles, et notamment par des éléments intégrés dans les génomes bactériens appelés ICE pour ‘Integrative and Conjugative Elements’. Chez les bactéries à Gram positif, les ICE sont très répandus et sont retrouvés dans les génomes de nombreux pathogènes tels les streptocoques, staphylocoques et entérocoques responsables d'au moins la moitié des infections nosocomiales.
La conjugaison implique un contact étroit entre les cellules donneuses et receveuses et est médiée par un complexe multiprotéique spécialisé appelé système de sécrétion conjugatif de type IV (T4SS). Bien que les T4SSs soient bien décrits dans les systèmes à Gram négatif, le manque connaissances sur la biogénèse des T4SSs chez les bactéries à Gram positif et sur la manière dont ils assurent le transfert d'ADN de la cellule donneuse à la cellule receveuse fait cruellement défaut.
Le projet Fun-ICE a pour ambition d'obtenir une image complète de la mécanique d'assemblage et de transfert d'ADN médiée par le T4SS d’un ICE modèle, ICESt3, un prototype de la superfamille Tn916 largement présent chez les streptocoques. L'élément génétique ICESt3 englobe un module de conjugaison qui code pour 14 gènes (orfA à orfN) impliqués dans le transfert d'ADN. Dans la première partie du projet, nous définirons et caractériserons les protéines de transfert impliquées dans la conjugaison d’ICESt3. Dans la deuxième partie, nous déterminerons l'architecture du T4SS d’ICESt3 par la caractérisation structurale et biochimique des complexes T4SS natifs et reconstitués. Dans la troisième partie de ce projet, nous focaliserons sur l’étude structure-fonction de la protéine OrfG, l’homologue de la protéine VirB8, afin d’évaluer son rôle dans l'assemblage du T4SS et la translocation de l'ADN de l’ICE.