Élucidation de la fonction du module de translocation et d’assemblage (TAM) chez Pseudomonas aeruginosa PA14

Zeneba, Hamid Adoum (2022). Élucidation de la fonction du module de translocation et d’assemblage (TAM) chez Pseudomonas aeruginosa PA14 Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en Microbiologie Appliquée, 125 p.

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Résumé

Les protéines de la membrane externe des bactéries à Gram négatif participent à de nombreuses fonctions essentielles telles que l’adhésion, le transport des nutriments, et la virulence. Leur repliement et leur insertion dans la bicouche lipidique asymétrique nécessitent une machinerie d’assemblage. La « Machinerie d’Assemblage des Tonneaux-beta » (BAM) a longtemps été décrite comme l’unique machinerie d’assemblage et d'incorporation des protéines dans la membrane externe. Cependant, en 2012, un second complexe d’assemblage des protéines transmembranaires appelé « Module d’Assemblage et de translocation » (TAM) a été identifié chez les protéobactéries. La fonction précise du module TAM reste inconnue et peu étudiée. Les protéines dont le repliement et l’insertion sont dépendants du complexe TAM restent également inconnues. Cependant plusieurs études ont montré que l’absence du complexe TAM entraîne un défaut de colonisation des hôtes et une perte de virulence chez certaines bactéries à Gram négatif tels que Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae et Proteus mirabilis. De façon surprenante, le complexe TAM n’a jamais été étudié chez le pathogène opportuniste P. aeruginosa. Pourtant, ce pathogène est responsable de nombreuses infections aiguës et chroniques chez des personnes immunodéprimées et son éradication est souvent difficile. D’où l’urgence de trouver des nouvelles perspectives thérapeutiques pour lutter contre la virulence de cette bactérie. La compréhension du fonctionnement du module TAM et l’identification des protéines qui utilisent TAM pour assurer leur bon repliement pourrait permettre d'identifier des facteurs impliqués dans la virulence chez P. aeruginosa. Au cours de ce projet, j’ai démontré que la délétion du gène tamA ou de l’opéron tamAB chez P. aeruginosa impacte la formation du biofilm et la résistance aux antibiotiques de la bactérie. Dans un second temps, l’analyse protéomique par spectrométrie de masse a permis de détecter 46 protéines dont leur abondance a été impactée par l’absence de TamAB. Parmi elles, 13 protéines se sont révélées intéressantes car elles sont impliquées dans le métabolisme des acides gras et des phospholipides ou encore dans le transport et la biosynthèse de lipopolysaccharides ou la formation de biofilm.

Outer membrane proteins of Gram-negative bacteria participate in many essential functions such as adhesion, nutrient transport, and virulence. Their folding and insertion into the asymmetric lipid bilayer require assembly machinery. The "Beta-barrel Assembly Machinery" (BAM) has long been described as the sole machinery for protein assembly and incorporation into the outer membrane. However, in 2012, a second transmembrane protein assembly complex called the "Translocation and Assembly Module" (TAM) was identified in proteobacteria. The precise function of the TAM module remains unknown and understudied. The proteins whose folding and insertion are dependent on the TAM complex also remain unknown. However, numerous studies have shown that the absence of a TAM complex has a negative effect on host colonization and a loss of virulence in some Gram-negative bacteria such as Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Proteus mirabilis. In P. aeruginosa, an opportunistic pathogen responsible for acute and chronic infections in immunocompromised individuals, the TAM complex has never been studied. P. aeruginosa is a multi-resistant bacterium and a major cause of nosocomial infections. Severe forms of P. aeruginosa infections are increasingly difficult to treat, hence the urgency to find new therapeutic perspectives to fight against the virulence of this bacterium. Understanding the function of the TAM module and identifying TAM-dependent proteins would allow the identification of new virulence factors in P. aeruginosa. During this project, I demonstrated that deletion of tamA gene or tamAB operon in P. aeruginosa impacted on biofilm formation and antibiotic resistance. Proteomic analysis by mass spectrometry revealed that the abundance of 46 proteins was impacted by the absence of TamAB. Among these proteins, 13 are involved in fatty acid and phospholipid metabolism as well as proteins PrpC, AtoB, SucD.

Type de document:	Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse:	Calmettes, Charles
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Déziel, Éric
Mots-clés libres:	Complexe TAM; Pseudomonas aeruginosa; biofilms et résistance aux antibiotique; TAM complex; biofilms and antibiotic resistance
Centre:	Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt:	01 juill. 2024 14:06
Dernière modification:	01 juill. 2024 14:06
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/15729

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