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Accueil > Départements > Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale > Herman VAN TILBEURGH : Fonction et Architecture des Assemblages Macromoléculaires

Quorum sensors de la famille RNPP

Principal Investigator : Sylvie Nessler

Etudiants :

Samira Zouhir (phD 2009-2012), Rosa Grenha (postdoc 2010-2011), Antoine Talagas (phD 2013-2016)

Collaborations :

Dr. Didier Lereclus (Génétique Microbienne et Environnement, Unité Micalis, INRA, 78350 Jouy-en-Josas, France)

Des processus bactériens majeurs, tels que la sporulation et l’expression de facteurs de virulence, sont contrôlés par un mode de communication cellulaire, appelé quorum sensing (QS), qui régule l’expression génique selon la densité de population. Le QS coordonne le comportement de toute une communauté et pourrait avoir été l’une des premières étapes dans le développement de la multicellularité. La communication cellulaire implique généralement la sécrétion de biomolécules diffusibles, appelées phéromones, qui sont reconnus par les bactéries. Chez les espèces à Gram positif, le QS repose principalement sur la reconnaissance d’oligopeptides qui déclenchent une réponse, soit indirectement par le biais d’un système de phosphorelais à 2 composants, soit directement dans les cellules bactériennes par liaison à la protéine effectrice du peptide reinternalisé. Des exemples d’interactions directes sont fournis par les phosphatases Rap de Bacillus subtilis et par PlcR et NprR, deux régulateurs de transcription du groupe B. cereus. La fixation du peptide de signalisation Phr à la protéine Rap inactive sa fonction de phosphatase ; en revanche, la fixation des peptides signal PapR et NprX active les régulateurs PlcR et NprR, respectivement. Les protéines Rap, NprR, PlcR et PrgX (un régulateur d’Enterococcus) ont été identifiées comme étant les premiers membres d’une nouvelle famille de quorum-senseurs appelée RNPP (Figure 1).
Nous avons résolu les structures cristallines de PlcR seul et en complexe avec PapR et l’ADN. Par comparaison avec le complexe binaire PlcR/PapR, cette analyse structurale nous a permis de décrypter le mécanisme de régulation peptide-dépendant de PlcR (Figure 2). D’autre part, la comparaison de la structure en solution par des expériences de SAXS de la forme apo de NprR et la structure cristalline du complexe NprR/NprX nous a permis de démontrer que la liaison du peptide NprX fait passer NprR d’un dimère inactif à une structure tétramérique compatible avec la liaison à l’ADN (figure 3). Nous poursuivons maintenant l’analyse structure-fonction de ces quorum-senseurs de type RNPP.

Figure 1 : The protein family RNPP
Figure 2 : The regulatory mechanism of PlcR
Figure 3 : Peptide binding switches NprR

Financements :

- ANR Cell.com (2009-2012) D. Lereclus, S. Nessler, J. Deutscher

Publications :

- Zouhir S, Perchat S, Nicaise M, Perez J, Guimaraes B, Lereclus D, Nessler S. Peptide-binding dependent conformational changes regulate the transcriptional activity of the quorum-sensor NprR. Nucleic Acids Res. 2013 Sep ;41(16):7920-33.

- Dubois T, Perchat S, Verplaetse E, Gominet M, Lemy C, Nicaise M, Grenha R, Nessler S, Lereclus D. Activity of the Bacillus thuringiensis NprR-NprX cell-cell communication 1 system is coordinated to the physiological stage through a complex transcriptional régulation. Mol Microbiol. 2013 Apr ;88(1):48-63.

- Grenha R, Slamti L, Nicaise M, Refes Y, Lereclus D, Nessler S. Structural basis for the activation mechanism of the PlcR virulence regulator by the quorum-sensing signal peptide PapR.
Proc Natl Acad Sci U S A. 2013 Jan 15 ;110(3):1047-52

- Perchat S, Dubois T, Zouhir S, Gominet M, Poncet S, Lemy C, Aumont-Nicaise M, Deutscher J, Gohar M, Nessler S, Lereclus D. A cell-cell communication system regulates protease production during sporulation in bacteria of the Bacillus cereus group. Mol Microbiol. 2011 Nov ;82(3):619-633.

Oral présentations :

- 8th international conference on Gram-positive Microorganisms
21-25 juin 2015, Montecatini Terme, Toscane, Italie
- 1st International Symposium on Quorum Sensing (ISQSI)
3-5 juin 2015, Santiago de Compostela, Espagne
- The International Conference on Bacillus anthracis, B. cereus, and B. thuringiensis
1-3 sept 2013, Victoria, Canada
- 7th international conference on Gram-positive Microorganisms
23-27 juin 2013, Montecatini Terme, Toscane, Italie

Contact


NESSLER Sylvie [Professeur - UPSud]
Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale [Adjoint]
Equipe Van Tilbeurgh H. - Fonction et Architecture des Assemblages Macromoléculaires
01 69 15 79 66 Orsay - Bât 430

publié le , mis à jour le