Caractérisation fonctionnelle du locus pecS d'Erwinia chrysanthemi
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The phytopathogenic bacterium Erwinia chrysanthemi is responsible for soft-rot diseases of many plants. This soft-rotting activity is mainly due to the ability of the bacterium to secrete large amounts of depolymerizing enzymes (pectinases, cellulases) attacking the middle lamella of the plant tissues. The regulation of these enzymes is subjected to a complex regulatory network. In this network, the PecS protein down-regulates the synthesis of cellulases and pectinases. In this thesis, we present the biochemical and functional characterization of the PecS repressor. After overproduction and purification of the PecS protein, biochemical analysis reveals that this protein is characterized by a molecular mass of 18 kDa, an isoelectric point next to 6. 5 and probably acts in the cell as a dimer. Computer assisted proteinic sequence comparison reveals that PecS is homologous to the MarR family of transcriptional regulator. This family of transcriptional regulators docs not present any classical DNA-binding domain in the primary sequence. Functionally, the PecS protein interacts specifically with the regulatory regions of the in vivo controlled genes. Meanwhile, no consensus for the PecS binding site was detected. The PecS protein downregulates the expression of its O\VD gene as these of the adjacent pecM gene. Reciprocally, the PecM protein is needed for the full regulatory activity of PecS. Preliminary physiological studies suggest that the PecS/PecM couple could be involved in the reception of a signal liberated by the plant defense reactions. So, these two regulators could constitute a regulatory system of virulence factor synthesis during plant infection
Abstract FR:
La macération des tissus végétaux provoquée par la bactérie phytopathogène Erwinia chrysanthemi est liée à la sécrétion par cette bactérie de nombreuses enzymes lytiques de la paroi végétale. La régulation de l'expression de ces enzymes fait intervenir différents loci génétiques. Parmi ceux-ci, le locus pecS contrôle à la fois la synthèse et la sécrétion des pectinases et des cellulases. Ce dernier est constitué de deux gènes pecS' et pecM transcrits de façon divergente, dont les produits sont tous deux impliqués dans la même voie de régulation. La caractérisation biochimique et fonctionnelle du régulateur PecS a fait l'objet de notre travail. Le régulateur PecS se caractérise par une masse moléculaire monomérique de 18 kDa, un point isoélectrique proche de la neutralité (pl= 6. 5) et semble actif sous forme dimérique. La comparaison de la séquence de la protéine PecS avec celles des banques de données révèle que PecS présente une homologie significative avec les protéines de la famille MarR, impliquées dans la régulation transcriptionnelle de l'expression de gènes de résistance ù des produits toxiques. Malgré l'absence d'un site classique d'interaction avec l'ADN, la protéine PecS interagit spécifiquement avec les régions régulatrices des gènes dont elle module l'expression in vivo. Malgré cette interaction spécifique entre la protéine PecS et l'ADN, aucune séquence consensus fixant la protéine PecS n'a pu être déterminée. La protéine PecS régule l'expression de son propre gène, ainsi que celle du gène pecM adjacent. Parallèlement, nous avons montré que la protéine PecM est nécessaire à la pleine activité régulatrice de PecS. Les analyses physiologiques antérieures permettent de supposer l'intervention du couple PecS/PecM dans la réception d'un signal émis au cours des réactions de défense de la plante peut être envisagée. Ainsi. Le couple PecS/PecM pourrait constituer un système régulateur de l'expression des facteurs de virulence d' E. Chrysanthemi au cours de l'infection en réponse à un signal non encore déterminé.