Caractérisation protéomique de la mycomembrane de Corynebacterium glutamicum
Institution:
Paris 11Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Corynebacterinearis a specific sub-order of Gram-positive bacteria including Mycobacterium tuberculosis and Corynebacterium glutamicum. The utrastructure of their cell envelope is very atypical. The cell wall consists of a peptidoglycan layer covalently linked to arabinogalactan, a polymer of arabinose and galactose, characteristic of this group of bacteria. Arabinogalactan is esterified by mycolic acids, fatty acids found only in Corynebacterineae, and forming an outer membrane the mycomembrane. The presence of this mycomembrane raises the question of the equipment required for protien import of mutrints, signal transduction and secreton of proteins to the cell surface and in the external environnement. It is in this context that the work of my thesis has aimed to identify the proteins of the mycomembrane of C. Glutamicum by a proteomical approach. To isolate the mycomembrane of C. Glutamicum we adopted two biosynthesis of the arabinogalacian (ΔaftB). Indeed, we showed that this mutant spontaneously released outer membrane fragment in the culture medium. In parallel, we developed a method of separation of membranes on sucrose gradient on the wild strain 13032. The identification of proteins from these two approaches was made by MALDI-TOP MS and ESI-nanol. C. MS / MS. We succeeded to indentify 66 proteins that we propose to be located in tne mycomembrane. These proteinswere classified into five categories: 1) porins, 2) lycikiyktrabsferasesn 3) lipoproteins, 4) PS2 C-terminal like proteins, 5) hypothetical proteins. This list of proteins, far from exhaustive, represents the first reference describing experimentally mycomembrane protein composition in C. Glutamicu. In the last part of my thesis, we were interested in mycoloytransferases, a family of enzymes involved in the biosynthesis of the mycomembrane. We propose that these proteins have two different conformations, which could explain their two localizations, a membranous (in the mycomembrane) and soluble (secretd into the cuture medium).
Abstract FR:
Les Corynebacterineae sont des bactéries Gram positives qui possèdent une enveloppe très particulière. Au-delà d’une membrane plasmique classique, il existe un exosquelette très développé et atypique. Ce dernier est constitué d’un peptidoglycane lié de manière covalente à l’arabinogalactane, un polymère d’arabinose et de galactose, caractéristique de ce groupe de bactéries. L’arabinogalactane est estérifié or des acides mycoliques, acides gras retrouvés uniquement chez les Corynebacterineae, et qui forment une membrane externe : la mycomembrane. La présence de la mycomembrane soulève la question de l’équipement protéique nécessaire pour l’import des nutriments, la transduction des signaux et la sécrétion de protéines à la surface cellulaire et dans le milieu extérieur. C’est dans ce cadre que le travail de ma thèse a eu pour objectif d’identifier les protéines de la mycomembrane de C. Glutamicum par une approche de protéomique. Afin d’isoler la mycomembrane de C. Glutamicum nous avons adopté deux stratégies complémentaires. La première repose sur l’exploitation d’un mutant de la voie de biosynthèse de l’arabinogalactane (ΔaftB). En effet, nous avons pu montrer que ce mutant libère spontanément des fragments de membrane externe dans le milieu de culture. En parallèle, nous avons mis au point une méthode de séparation des membranes sur gradient de saccharose sur la souche sauvage 13022. L’identification des protéines provenant des deux approches a été faite par MALDI-TOF MS et nanoLC-ESI MS/MS. A partir de ces deux matériels, différents mais complémentaires, nos avons identifié 66 protéines que nous proposons être localisés dans la mymembrane. Ces protéines ont été classées en cinq catégories : 1) les porines, 2) les mycoloyltransférases, 3) les lipoprotéines, 4) des protéines à domaine C-terminal homologue à PS2, 5) des protéines hypothétiques. Cette liste de protéines, loin d’être exhaustive, représentent la première référence décrivant expérimentalement la composition protéique de la mycomembrane chez C. Glutamicum. Dans le dernier volet de ma thèse, nous nous sommes intéressés aux mycoloyltransférases, une famille d’enzymes impliquée dans la biosynthèse de la mycomembrane. Nous proposons que ces protéines possèdent deux conformations différentes, ce qui pourrait expliquer pourquoi elles possèdent deux localisations, une membranaire (dans la mycomembrane) et une autre soluble (sécrétée dans le milieu de culture).