Le gène cse, de création récente, code une hydrolase du peptidoglycane impliquée dans la séparation des cellules de Streptococcus thermophilus, The cse gene, recently created, encodes a cell-wall hydrolase involved in cellular separation in Streptococcus thermophilus

Séverine Layec

Description

Sous la direction de Bernard Decaris
Thèse soutenue le 07 novembre 2008: Nancy 1
Streptococcus thermophilus est une bactérie lactique utilisée dans l’industrie laitière pour la fabrication de yaourts et de divers fromages. S. thermophilus se développe en chaîne de cellules. Le mécanisme de la séparation des cellules n’est pas connu chez S. thermophilus. Un mutant de S. thermophilus présentant des chaînes de cellules extrêmement longues a été caractérisé. Le gène identifié est nommé cse pour cell separation. La particularité de cse est qu’il résulte d’un réassortiment de modules. En effet, l’analyse a montré que son extrémité 5’ est homologue à celle de sip de S. salivarius, tandis que son extrémité 3’ est homologue à celle de pcsB de S. thermophilus. Le gène cse spécifique de S. thermophilus code une protéine modulaire. A son extrémité N-terminale, Cse possède un peptide signal et un domaine de liaison à la paroi, LysM. Et à son extrémité C-terminale, Cse possède un domaine CHAP, présent dans les hydrolases du peptidoglycane. Dans cette étude, la localisation de Cse à la surface des cellules de S. thermophilus a été réalisée par microscopie électronique à transmission et immunofluorescence à l’aide d’anticorps dirigés contre cette protéine. Cse est localisée spécifiquement aux septa matures de S. thermophilus. De plus, l’activité de Cse a été démontré par zymogramme et présente une activité lytique qui est conférée par son domaine CHAP. L’analyse par RP-HPLC des muropeptides de la paroi de S. thermophilus après digestion avec le domaine CHAP a révélé que Cse est une hydrolase du peptidoglycane et plus précisément une endopeptidase. L’ensemble de ces résultats montre que Cse est l’enzyme majeure de la séparation cellulaire de S. thermophilus.
-Réassortiment de modules
-Hydrolase du peptidoglycane
-Septum mature
Streptococcus thermophilus is a lactic bacteria used a stater of fermentation in dairy factories for the production of yogurt and many cheeses. S. thermophilus grows as chains of ovoid cells. However, the genetic basis of S. thermophilus cell separation is still unknown. A S. thermophilus mutant displaying extremely long chains of cells was characterized and demonstrated to be impaired a gene that we named cse for cell separation. The originality of this gene is that cse creation resulted from domain shuffling. Indeed, the analysis has revealed that its 5’extremity has homology with that of sip from S. salivarius, while its 3’extremity shares homology with pcsB from S. thermophilus.The cse gene specific from S. thermophilus, encodes a modular protein. The N-terminal end of Cse contains a secretion signal and cell-wall binding LysM domain. Its C-terminal end includes a CHAP domain found in bacterial cell-wall hydrolases. In this study, the localization of Cse on S. thermophilus cell surface has been undertaken by immunogold electron and immunofluorescence microscopies using of antibodies raised against this protein. Immunolocalization shows that the presence of the Cse protein at mature septa. Moreover, the CHAP domain of Cse exhibits a lytic activity on the cell wall of S. thermophilus that has been demonstrated by zymogram. Additionally, RP-HPLC analysis of muropeptides released from S. thermophilus after digestion with the CHAP domain shows that Cse is a cell wall hydrolase that can function as an endopeptidase. Alltogether, these results suggest that Cse is a major cell wall hydrolase involved in daughter cell separation of S. thermophilus.
Source: http://www.theses.fr/2008NAN10066/document

Informations

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• Nombre de lectures: 58
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• Poids de l'ouvrage: 6 Mo

Extrait

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Faculté des Sciences et Technique – UFR Sciences et Techniques Biologiques
Ecole Doctorale Biologie Santé Environnement



Thèse présentée pour l’obtention du titre de

DOCTEUR DE L’UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1

en Génétique Moléculaire

par

Séverine LAYEC



Le gène cse, de création récente, code une hydrolase du
peptidoglycane impliquée dans la séparation des cellules de

Streptococcus thermophilus.


Soutenance le 7 Novembre 2008



Membres du jury :

Président du jury :
Mme LETT M.C. Professeur, Université Louis Pasteur, Strasbourg

Rapporteurs :
M. KULAKAUSKAS S. Chargé de Recherche, INRA, Jouy-en-Josas
M. MESNAGE S. cherche, INSERM, Paris

Examinateurs :
M. LEBLOND P. Professeur, Nancy-Université
Mme RUL F. Chargée de Recherche, INRA, Jouy-en-Josas (Invitée)
M. DECARIS B. Professeur, Nancy-Université
Mme LEBLOND-BOURGET N. Maître de conférence, Nancy-Université


Laboratoire de Génétique et Microbiologie – UMR UHP/INRA 1128 – IFR110
Faculté des Sciences et Techniques – 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy


Faculté des Sciences et Technique – UFR Sciences et Techniques Biologiques
Ecole Doctorale Biologie Santé Environnement



Thèse présentée pour l’obtention du titre de

DOCTEUR DE L’UNIVERSITE HENRI POINCARE, NANCY 1

en Génétique Moléculaire

par

Séverine LAYEC



Le gène cse, de création récente, code une hydrolase du
peptidoglycane impliquée dans la séparation des cellules de

Streptococcus thermophilus.


Soutenance le 7 Novembre 2008



Membres du jury :

Président du jury :
Mme LETT M.C. Professeur, Université Louis Pasteur, Strasbourg

Rapporteurs :
M. KULAKAUSKAS S. Chargé de Recherche, INRA, Jouy-en-Josas
M. MESNAGE S. cherche, INSERM, Paris

Examinateurs :
M. LEBLOND P. Professeur, Nancy-Université
Mme RUL F. Chargée de Recherche, INRA, Jouy-en-Josas (Invitée)
M. DECARIS B. Professeur, Nancy-Université
Mme LEBLOND-BOURGET N. Maître de conférence, Nancy-Université


Laboratoire de Génétique et Microbiologie – UMR UHP/INRA 1128 – IFR110
Faculté des Sciences et Techniques – 54506 Vandoeuvre-lès-Nancy Remerciements


Remerciements



Je tiens à remercier le Professeur Bernard Decaris et le Professeur Pierre Leblond de
m’avoir permis de réaliser ces travaux de recherche au sein du laboratoire de Génétique et
Microbiologie – UMR INRA/UHP 1128 IFR110 de Nancy Université. Merci au professeur Bernard
Decaris, mon directeur de thèse, de m’avoir proposé de travailler sur ce sujet de thèse et de m’avoir
fait confiance.

Merci à Madame le Docteur Nathalie Leblond-Bourget, co-encadrant de ma thèse de
m’avoir accordé sa confiance tout au long de cette aventure. Je la remercie également pour l’intérêt
qu’elle a accordé avec dynamisme à ce travail et pour son aide précieuse lors de la rédaction de ce
manuscrit.

Merci à Monsieur le Docteur Saulius Kulakauskas et à Monsieur le Docteur Stéphane
Mesnage d’avoir accepté de rapporter ce travail. Merci à Madame le Professeur Marie-Claire Lett et à
Madame le Docteur Françoise Rul d’avoir accepté de l’examiner.

Ce projet a bénéficié d’un financement par l’Institut Fédératif de Recherche (IFR 110)
dirigé par le professeur Jean-Pierre Jacquot pour mener à bien ce travail. Par ailleurs, ce travail
n’aurait pas abouti sans les collaborations qui ont été entreprises au cours de ma thèse. Ainsi, je tiens à
remercier chacune des personnes qui se sont investies dans ce projet :
• Merci à Christine Delorme, du laboratoire de Génétique microbienne de l’INRA au
domaine de Vilvert à Jouy-en-Josas d’avoir participé à ce travail par l’étude de la recherche du gène
cse chez les espèces Streptococcus salivarius et Streptococcus vestibularis.
• Merci à Marie-Pierre Chapot-Chartier et à Pascal Courtin du laboratoire de Biochimie
Bactérienne de l’INRA au domaine de Vilvert à Jouy-en-Josas d’avoir accepté la recherche du site de
clivage du domaine CHAP de la protéine Cse par l’analyse des muropeptides chez Bacillus subtilis et
chez Streptococcus thermophilus.
• Merci à Valérie Legué et à Joëlle Gérard du laboratoire de Génomique, Ecophysiologie
et Ecologie Fonctionnelles, « Interaction Arbres/Micro-organismes », de l’UMR INRA/UHP 1136,
IFR110, pour les observations au microscope confocal à balayage laser et au microscope électronique
à transmission.

Je suis reconnaissante envers Frédéric Borges qui a initié ce projet et porté un intérêt
constant à mes travaux.

Un grand merci à toutes les personnes, qui de loin ou de près ont contribué à la réalisation
de ce travail dans les meilleures conditions possibles.

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