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Accueil > Départements > Virologie > Pascale BOULANGER : Bactériophage T5

Pascale BOULANGER : Présentation de l’équipe

Notre équipe étudie le processus d’infection d’Escherichia coli par le bactériophage T5, qui représente une famille importante de phages lytiques infectant les bactéries à Gram-négatif. Notre objectif est de décrire l’assemblage et la structure du phage T5 et de comprendre les mécanismes moléculaires de reconnaissance de l’hôte et de transport du génome viral dans la bactérie.


La structure et l’assemblage du bactériophage T5

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Le phage T5 est constitué d’une capside icosaédrique contenant un ADN double brin de 121kpb et d’une queue non contractile qui permet la reconnaissance de la bactérie hôte et le transfert du génome dans son cytoplasme. La fixation de T5 à son récepteur membranaire FhuA provoque la perforation de la paroi bactérienne puis la libération et le transport de l’ADN viral. Les protéines du phage exprimées immédiatement après l’entrée du génome détournent la machinerie de biosynthèse de la bactérie hôte au profit de la production virale.
En combinant des approches génétiques, biochimiques et structurales, nous avons identifié la fonction de tous les gènes de morphogénèse de T5, décrit l’architecture de la queue et établit les bases de la voie d’assemblage de la capside. Notre objectif est de déterminer la structure de la particule virale à haute résolution, et de comprendre les mécanismes permettant le transport de l’ADN à travers l’enveloppe bactérienne.


L’assemblage de la capside

Collaborations : A. Huet et J. Conway (Université de Pittsburgh), D. Durand (I2BC, Orsay), S. ZInn-Justin (I2BC/CEA,Saclay)

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La capside de T5 (géométrie T=13) est d’abord assemblée en une procapside à partir de la protéine de capside pb8 portant un domaine d’échafaudage (775 copies), de la protéine portale pb7 (12 copies) formant un pore situé au niveau d’un sommet et de la protéase de maturation pb11. Après clivage du domaine d’échafaudage par pb11, l’ADN viral est transporté à travers la portale et condensé dans la capside par un moteur moléculaire appelé terminase. Cette encapsidation s’accompagne de l’expansion de la capside qui peut ainsi contenir le génome complet. La capside est ensuite fermée par une protéine spécifique et décorée par la protéine pb10 qui se fixe sur sa surface externe. Par différentes approches menées in vivo et in vitro nous étudions les étapes successives de cet assemblage : assemblage de la procapside, maturation protéolytique, expansion et encapsidation, fermeture et décoration. Nous cherchons à reconstituer le « film » complet l’assemblage de cette capside de grande taille, qui présente des caractéristiques originales jamais décrites chez les autres phages.


La reconnaissance de l’hôte et le transport de l’ADN viral

Collaboration : C. Breyton (IBS, Grenoble) et M. van Raaij (CNB, Madrid)

In vitro, la simple interaction du phage T5 avec son récepteur membranaire FhuA purifié, solubilisé en détergent ou reconstitué dans des liposomes, suffit à provoquer l’éjection complète du génome dans le milieu environnent. Cette propriété, qui a permis de caractériser les paramètres énergétiques et dynamiques de l’éjection de l’ADN [Chiaruttini et al., (2010)], est très utile pour d’étudier les modifications structurales des protéines de la queue qui se produisent lors de la perforation de l’enveloppe bactérienne et du transport de l’ADN.
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La reconnaissance entre T5 et son hôte resulte de l’interaction des fibres fibres longues (en L) formées par la protéine pb1 avec le lipopolysaccharide (LPS) et de la fixation irreversible de la protéine pb5 avec son récepteur FhuA. Cette étape induit des réarragements structuraux au sein de la fibre centrale formée par les protéines pb4, pb3 et pb9, la libération de la protéine pb2 localisée dans le tube flexible et conduit à la formation d’un canal à ADN dans l’enveloppe bactérienne. Nous caractérisons l’ensemble de ces protéines sur le plan fonctionnel et structural afin d’élucider les mécanismes moléculaires du transport de l’ADN viral dans les bactéries à Gram-négatif.


Notre équipe a mené le projet de séquençage du génome complet du phage T5 (GenBank: AY692264)
http://129.175.105.74/genomes/BPHAG/T5/t5-test.html

Contact


BOULANGER Pascale [Directeur de Recherche - CNRS]
Equipe Boulanger P. - Bactériophage T5 [Responsable]
01 69 15 63 40 Orsay - Bât 430

publié le , mis à jour le