Rôle des tyrosine-kinases d Escherichia coli dans la biosynthèse de l acide colanique et dans la résistance aux antibiotiques de type polymyxine

Abstract

Récemment, une nouvelle famille d enzymes bactériennes capables de phosphoryler les protéines sur la tyrosine a été identifiée : les BY-kinases. Cependant, le rôle physiologique de ces enzymes est encore peu compris. Dans la première partie de ce travail, nous avons montré que la phosphorylation et la déphosphorylation cyclique de la BY-kinase Wzcca d Escherichia coli contrôle non seulement la quantité mais également la taille d un polymère exopolysaccharidique capsulaire particulier, l acide colanique. Nous avons ensuite mis en évidence le rôle essentiel de la seconde BY-kinase d E. coli, la protéine Etk, dans la résistance à la polymyxine. Enfin, nous avons identifié le site de phosphorylation d un substrat des BY-kinases, l UDP-glucose déshydrogénase, la protéine Ugd. Nous avons également démontré que cette modification, catalysée soit par la BY-kinase Wzcca soit par la BY-kinase Etk, influence la production d acide colanique et la résistance à la polymyxine. La résistance aux antibiotiques et la production de polysaccharides confèrent un avantage évident à une bactérie pathogène lors de l infection d un organisme. Par conséquent, ce travail permet de formuler l hypothèse selon laquelle les BY-kinases et leurs substrats seraient impliqués dans la régulation du pouvoir virulent de certaines bactéries pathogènes. De ce fait, ces molécules représenteraient des cibles thérapeutiques intéressantes.A new class of bacterial enzymes, named BY-kinases, have been shown to catalyze protein-tyrosine phosphorylation. Evidence of their involvement in several physiological processes has been provided, but their precise functions remain largely unknown. First, we have demonstrated that the synthesis of the exopolysaccharide colanic acid in E. coli cells, as regulated by the activity of the BY-kinase Wzcca, requires both the phosphorylated and the non-phosphorylated forms of this enzyme. Then, we have shown that polymyxin resistance of E. coli deficient for the expression of the other BY-kinase of E. coli, the protein Etk, is drastically altered. Finally, we have characterized the phosphorylation site of an UDP-glucose dehydrogenase, named Ugd. Moreover, we have provided in vivo evidence that this modification, catalysed either by Wzcca or by Etk, specifically controls the biosynthesis of colanic acid and polymyxine resistance. Antibiotics resistance and polysaccharides production confer a clear advantage for pathogenic bacteria during infection. Consequently, we assume that BY-kinases and their substrates would not only be involved in the regulation virulence of certain pathogenic bacteria, but would also represent interesting new therapeutic targetsLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF