onZyme : une fusion entre un système TonB et une enzyme chez Pseudomonas aeruginosa – TonZyme

Les bactéries Gram-négatives importent activement des nutriments à travers leur enveloppe grâce à des transporteurs dépendants de TonB (TBDT) couplés au complexe TonB qui exploite la force proton motrice (pmf) présente à la membrane interne. Ce complexe TonB est composé du moteur/canal ExbBD localisé dans la membrane interne ainsi que de la protéine TonB. La translocation des protons par ExbBD est convertie en une force de traction sur TonB, ce qui conduit finalement à une ouverture d’un canal du TBDT et l’entrée du nutriment dans le périplasme. Bien que ce processus soit largement utilisé par les bactéries, les mécanismes d'action précis ne sont pas entièrement compris, en raison de la difficulté d'étudier deux machineries protéiques situées dans deux environnements membranaires différents et déclenchant deux processus très distincts (le transport à travers la membrane externe et l'utilisation de la pmf à travers la membrane interne). Dans ce contexte, nous souhaitons décrire et caractériser un nouveau système (appelé ici Tonzyme) décelé chez P. aeruginosa (PA1922-25), avec une organisation unique combinant un moteur de type ExbBD avec une enzyme fusionnée à une hélice de type TonB. Notre hypothèse de travail est que cette machinerie est impliquée dans l'absorption du zinc via la dissociation d'un complexe zinc-zincophore dans le périplasme. Notre étude vise à comprendre le rôle de ce système dans l'homéostasie du zinc, à étudier son architecture et notre ambition est de pouvoir reconstituer un système complet et fonctionnel in vitro d'une Tonzyme, surmontant ainsi les défis posés par l’étude d’un système composé d’une double membrane. Enfin, les Tonzymes sont prédits dans le génome de nombreuses bactéries occupant des niches très différentes telles que le microbiote du sol, de notre bouche ou bien de nos intestins, élargissant ainsi la portée de notre projet.