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Niveau: Supérieur
MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L'EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la Vie et de la Terre MEMOIRE présenté par Anne DOYE pour l'obtention du diplôme de l'Ecole Pratique des Hautes Etudes FACTEUR CYTOTOXIQUE NECROSANT 1 (CNF1) DES Escherichia coli UROPATHOGENES : MISE EN EVIDENCE D'UNE NOUVELLE REGULATION DES PROTEINES Rho PAR UBIQUITINYLATION Soutenu le 28 juin 2004 devant le jury suivant Président Mr Thierry DUPRESSOIR Rapporteur Mme Anne MARCILHAC Examinateur M. Patrice BOQUET Examinateur M. Emmanuel LEMICHEZ Examinateur extérieur Mr Gilles PONZIO Laboratoire EPHE (Sciences de la Vie et de la Terre) : CNRS UMR 5539 Laboratoire de motilité cellulaire Directeur : Dr. BENYAMIN Y. Directeur d'études : Dr. MARCILHAC A. () Laboratoire de stage : INSERM U452 (& U627) Biologie cellulaire et moléculaire des microorganismes pathogènes et de leurs toxines Directeur : Pr. BOQUET P. Directeur de stage : Dr. LEMICHEZ Emmanuel. () RESUME Les GTPases de la famille Rho sont des cibles privilégiées des toxines bactériennes. CNF1 (Cytotoxic Necrotizing Factor 1) d'Escherichia coli appartient à un groupe de toxines activatrices de ces GTPases. CNF1 est un système autonome capable de faire pénétrer une activité enzymatique dans le cytosol des cellules eucaryotes. Au sein du cytosol CNF1 catalyse la déamidation de la glutamine 63 de RhoA (ou 61 de Rac1 et Cdc42) en acide glutamique.

  • gtpases de la famille

  • cellules primaires

  • toxine

  • gtpases

  • invasion des cellules par les bactéries uropathogènes

  • dégradation protéasomale

  • cnf1

  • activité toxique

  • degradation proteasomale des gtpases activees par cnf1

  • outils de biologie cellulaire


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Publié le 01 juin 2004
Nombre de lectures 48
Langue Français

Extrait

MINISTERE DE LA JEUNESSE, DE L’EDUCATION NATIONALE ET DE LA RECHERCHE   
ECOLE PRATIQUE DES HAUTES ETUDES Sciences de la Vie et de la Terre MEMOIRE présenté par  Anne DOYE pour l’obtention du diplôme de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes
   FACTEUR CYTOTOXIQUE NECROSANT 1 (CNF1) DEShcsEcireaih coliUROPATHOGENES : MISE EN EVIDENCE D’UNE NOUVELLE REGULATION DES PROTEINES Rho PAR UBIQUITINYLATION  Soutenu le 28 juin 2004 devant le jury suivant  Président Mr Thierry DUPRESSOIR Rapporteur Mme Anne MARCILHAC Examinateur M. Patrice BOQUET Examinateur M. Emmanuel LEMICHEZ Examinateur extérieur Mr Gilles PONZIO   Laboratoire EPHE (Sciences de la Vie et de la Terre) : CNRS UMR 5539 Laboratoire de motilité cellulaire Directeur : Dr. BENYAMIN Y. Directeur d’études : Dr. MARCILHAC A. (marcilhac@univ-montp2.fr)  Laboratoire de stage : INSERM U452 (& U627) Biologie cellulaire et moléculaire des microorganismes pathogènes et de leurs toxines Directeur : Pr. BOQUET P. Directeur de stage : Dr. LEMICHEZ Emmanuel. (lemichez@unice.fr) RESUME  Les GTPases de la famille Rho sont des cibles privilégiées des toxines bactériennes. CNF1 (Cytotoxic Necrotizing Factor 1) d’Escherichia coliappartient à un groupe de toxines activatrices de ces GTPases. CNF1 est un système autonome capable de faire pénétrer une activité enzymatique dans le cytosol des cellules eucaryotes. Au sein du cytosol CNF1 catalyse la déamidation de la glutamine 63 de RhoA (ou 61 de Rac1 et Cdc42) en acide glutamique. Cette modification post-traductionnelle détruit l’activité GTPasique intrinsèque des protéines Rho, leur conférant des propriétés de mutants dominants positifs. Dans cette étude, nous avons mis en évidence que l’activation des GTPases Rho
par CNF1 induit leur activation transitoire. Le caractère transitoire de cette activation provient d’une diminution des niveaux cellulaires en GTPases Rho due à leur ubiquitinylation et dégradation protéasomale. La sensibilisation de Rac à l’ubiquitinylation est fonction de la force de la mutation activatrice, indépendamment de la position mutée. Elle est aussi induite lors de l’activation de la forme sauvage de Rac par le domaine facteur d’échange de Dbl. L’induction de la dégradation des protéines Rho par la toxine CNF1 est effective dans plusieurs types cellules primaires humaines. Au contraire certaines lignées cellulaires n’ubiquitinylent pas une des trois isoformes de Rho (RhoA, Rac1 et Cdc42). Nos résultats sont en accord avec les observations de Wang et al., 2003 Science 302 : 1775-9 indiquant que Smurf1 constitue une ligase spécifique de RhoA. L’implication de CNF1 en tant que facteur d’invasion s’inscrit dans une évolution globale du concept de la maladie infectieuse urinaire, suggérant qu’elle constitue aussi une pathologie intracellulaire. En effet, pendant la phase de faible activation des protéines Rho, les cellules épithéliales de vessie (804G) deviennent mobiles et douées d’une forte capacité de phagocytose. Cela permet la disjonction de l’épithélium et l’invasion des cellules par les bactéries uropathogènes (UPEC). L’internalisation des UPEC dans les cellules 804G pourrait leur offrir une niche protectrice contre l’attaque par des cellules effectrices de la réponse immunitaire.   MOTS CLES :Rho, CNF1, ubiquitinylation, dégradation protéasomale, UPECGTPases TABLE DES MATIERES  A- INTRODUCTION I- LES TOXINES BACTERIENNES II- TOXINES AGISSANT SUR LES GTPases DE LA FAMILLE Rho II-1 : Les GTPases de la famille Rho  II-1-1 : Mode d’action et régulation                   II-1-2 : Les effecteurs II-1-2-a : Régulation du cytosquelette d’actine II-1-2-b : Implication des Rho GTPases dans l’immunité II-1-2-c : Les GTPases Rho et la transformation oncogénique II-1-2-d : Les GTPases Rho dans les cancers humains II-2 : Les GTPases de la famille Rho sont les cibles de toxines bactériennes II-2-1 : Toxines inhibitrices des GTPases Rho II-2-1-a : Inhibition de la liaison des GTPases Rho à leurs effecteurs II-2-1-b : Inhibition de la régulation spatiale des GTPases Rho II-2-1-c : Inhibition par mimétisme des facteurs GAP II-2-2 : Facteurs de virulence activateurs des GTPases Rho  II-2-2-a : Activation par mimétisme des facteurs GEF II-2-2-b : Activation des GTPases Rho par modifications post-traductionelles III- LE FACTEUR CYTOTOXIQUE NECROSANT DES Escherichia coli : TOXINE CNF1 III-1 : CNF1, facteur de virulence des E. coli uropathogènes  III-1-1 : Les E. coli uropathogènes (UPEC) III-1-2 : Rôle de CNF1 dans la pathogénicité causée par E. coli III-2 : Relation structure /fonction du CNF1 III-2-1 : Structure de la toxine III-2-2 : Liaison au récepteur et endocytose  III-2-3 : Translocation du CNF1 au travers des membranes III-2-4 : Activité catalytique du CNF1 IV- LE SYSTEME DE DEGRADATION PROTEASOMAL IV-1 : La voie ubi
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