Etude structurale et fonctionnelle de la protéine HasS, un facteur anti-sigma impliqué dans la régulation de l'acquisition de l'hème chez Serratia marcescens

Abstract

Chez les bactéries Gram-négatif, les systèmes d acquisition des différentes sources de fer sont généralement soumis à une régulation très fine. Ils sont régulés en fonction de la concentration intracellulaire en fer. Pour certains, il existe un niveau de régulation supplémentaire qui s effectue par une signalisation transmembranaire. Cette signalisation nécessite l interactions entre trois protéines spécifiques d un système donné : le récepteur membranaire et le facteur sigma de type ECF (extracytoplasmic fonction) et son anti-sigma qui une protéine de membrane interne. Les mécanismes moléculaires de ce processus de signalisation sont inconnus. Durant cette étude, nous nous sommes intéressés à la voie de signalisation régulant l acquisition de l hème via le système Has (heme acquisistion system) de Serratia marcescens. Nous nous sommes focalisés sur la première étape de cette signalisation transmembranaire à savoir, l interaction entre le domaine périplasmique du récepteur HasR et le facteur anti-sigma HasS. Nous avons étudié les aspects structuraux et fonctionnels de ces deux protéines. Nous avons déterminé par RMN la structure 3D du domaine périplasmique de HasR et identifié les résidus impliqués dans la voie de signalisation. De plus, nous avons produit pour la première fois le domaine périplasmique de HasS. Nous avons ensuite déterminé son état de repliement et étudié son interaction avec le domaine périplasmique de HasRIron uptake systems in gram-negative bacteria are generally tightly regulated by iron intracellular concentration. Some of them are also controlled by a transmembrane signaling. Three specific proteins are involved in the latter process : the outer membrane receptor and the ECF (extracytoplasmic function) sigma and antisigma factors. The data about these proteins and of their molecular interactions are sparse and the mechanisms governing this transmembrane signalisation are not understood. We present here the results of the study of the transmembrane signaling in the Has system (heme acquisition system) of Serratia marcescens. We focused on the interaction between the periplasmic domain of the receptor HasR and the ECF anti-sigma factor HasS, two proteins controlling the first step of this signaling process. We carried out structural and functional studies of these protiens. We solved the structure of the periplasmic domain of HasR by NMR and determined which of its residues were involved in the transmembrane signaling. We produced, for the fisrt time, the periplasmic domain of HasS and carried out its characterized regarding its structural features and its interaction with the periplasmic domain of HasRPARIS-BIUSJ-Biologie recherche (751052107) / SudocSudocFranceF