Rôles des sortases A et C de Lactococcus lactis dans l’oligomérisation de pilines
Résumé
Lactococcus lactis est une bactérie largement utilisée en agroalimentaire. Depuis les années 1990,
son étude en a fait un vecteur permettant de délivrer des molécules d’intérêt thérapeutique ou
biotechnologique. C’est dans ce cadre de recherche et d’innovation, que nous avons choisi d’étudier
la potentialité de L. lactis d’ancrer des protéines à sa surface.
L’ancrage covalent à la paroi chez les bactéries à Gram positif peut être réalisé par les sortases. Ces
transpeptidases ont été décrites essentiellement chez des bactéries pathogènes. Il a été montré que
les sortases de classe A (i) reconnaissent des protéines présentant un domaine d’ancrage, constitué
d’un motif LPXTG, (ii) catalysent une réaction de transpeptidation entre ce motif et le pont
interpeptidique de la paroi naissante. Il existe également des sortases de classe C qui reconnaissent
des protéines pilines possédant un motif LPXTG ainsi qu’un motif piline, VYPK. Ces sortases sont
capables d’oligomériser ces pilines en pili, principalement décrits dans la littérature comme facteurs
de virulence.
L. lactis, bactérie non pathogène, possède dans son génome deux gènes codant des sortases
potentiellement responsables de l’ancrage covalent de protéines à la paroi : une première sortase de
classe A, ylcC, s’est révélée correspondre à une sortase de ménage (Dieye et al. 2010), et une
seconde sortase, yhhA, possède les propriétés structurales des sortases de classe C.
Notre étude a débuté, par l’examen du locus sortase C de L. lactis IL1403. Son analyse in silico
montre qu’il est constitué d’un gène codant une sortase C putative et de trois gènes, yhgD, yhgE et
yhhB, codant des pilines putatives. Des anticorps spécifiquement dirigés contre la piline majoritaire
putative, YhgE, ont été produits. Ils ont été utilisés pour analyser par Western Blot la présence
d’oligomères dans des extraits pariétaux de différentes souches. Aucun oligomère n’a pu être
détecté à la surface de L. lactis IL1403 cultivé en milieu riche. Chez la même souche surexprimant
l’opéron sortase C sous le contrôle d’un promoteur fort constitutif dans un vecteur haut nombre de
copies, la formation d’oligomères d’YhgE en surface a été observée. Cela indique la fonctionnalité
de la sortase C et de la piline majoritaire putative YhgE pour former des oligomères à la surface de
L. lactis.
Dans une seconde étape, nous avons analysé le rôle de la sortase A dans la biogenèse des
oligomères de surface. Les résultats montrent que la sortase A n’a pas de rôle dans l’oligomérisation
mais qu’elle est responsable de l’ancrage des oligomères à la surface de L. lactis.
Les travaux actuels visent à mettre en évidence par microscopie (AFM et MET) la présence de pili à
la surface de L. lactis. Nous recherchons aussi le rôle biologique de ces oligomères chez L. lactis et
avons donc entrepris d’étudier leur impact sur la formation de biofilm.