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METAUX - Responsable de groupe : Elise BOREZEE-DURANT

ELISE 2

CR

+33 1 3465 2074

mail : Elise BOREZEE-DURANT

Thématique :

Mécanismes moléculaires d’acquisition de métaux chez Staphylococcus aureus

 

Les métaux sont essentiels à de nombreuses fonctions cellulaires. Lors d’une infection bactérienne, les pathogènes doivent acquérir des métaux de l’hôte pour se développer. Pour y parvenir, ils doivent faire face à des mécanismes de séquestration de certains métaux comme le fer, le zinc et le manganèse, utilisés par l’hôte pour prévenir leur croissance, un phénomène appelé "immunité nutritionnelle".

Elise - Immun nutri

Il existe de ce fait un lien entre l’acquisition des métaux et le potentiel de virulence bactérienne. Identifier et comprendre les mécanismes moléculaires d’import de métaux à haute affinité, importants pour la survie bactérienne au sein de l’hôte infecté permettra en outre d’établir de nouvelles stratégies de lutte antimicrobienne.

Nos activités sont centrées sur la caractérisation de nouvelles voies d’acquisition de métaux chez un pathogène opportuniste constituant un enjeu de santé publique et de sécurité alimentaire, Staphylococcus aureus. Parmi les systèmes identifiés au laboratoire, la machinerie Cnt permet l’import de métaux complexés à un métallophore, la staphylopine (Sp).

Les gènes cnt sont codés sous forme opéronique, cntKLMABCDFE. CntK, L, et M constituent les enzymes de synthèse de la Sp, alors exportée par la protéine membranaire CntE. Dans le milieu environnant, la Sp fixe différents métaux (Ni, Co, Cu, Zn and Fe(II)) et le complexe Sp-métal est importé via le transporteur CntABCDF.

Elise - Staphylopine

L’opéron est soumis à une double régulation différentielle et/ou collaborative par les régulateurs transcriptionnels Fur et Zur en fonction du taux environnemental de fer et en zinc. Le rôle fonctionnel de Cnt dans l’import du zinc a été en particulier révélé. Enfin, des études in vivo dans des modèles d’infection de souris ont révélé que le transporteur Cnt intervenait dans la colonisation d’organes cibles.

La poursuite de la caractérisation de ce système au niveau biochimique, son implication précise au cours de l’infection, ainsi que l’étude de systèmes apparentés, sont au cœur de nos activités actuelles.

En collaboration avec des équipes travaillant sur ces systèmes chez d’autres pathogènes, l’ensemble de ces recherches constitue la base de la découverte d’une nouvelle famille de métallophores bactériens dont la machinerie de synthèse et d’import-export constitue une cible de lutte antibactérienne.

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Bibliographie (2015-2018) :

Fojcik C, Arnoux P, Ouerdane L, Aigle M, Alphonsi L, Borezée-Durant E. (2018) Independent and cooperative regulation of staphylopine biosynthesis and trafficking by Fur and Zur. Mol Microbiol doi: 10.1111/mmi.13927.

Lhospice S, Gomez NO, Ouerdane L, Brutesco C, Ghssein G, Hajjar C, Liratni A, Wang S, Richaud P, Bleves S, Ball G, Borezée-Durant E, Lobinski R, Pignol D, Arnoux P, Voulhoux R. (2017) Pseudomonas aeruginosa zinc uptake in chelating environment is primarily mediated by the metallophore pseudopaline. Sci Rep.7(1):17132. doi: 10.1038/s41598-017-16765-9.

Joubert L, Dagieu JB, Fernandez A, Derré-Bobillot A, Borezée-Durant E, Fleurot I, Gruss A, Lechardeur D. (2017) Visualization of the role of host heme on the virulence of the heme auxotroph Streptococcus agalactiae. Sci Rep. 7:40435

Moulin P, Patron K, Cano C, Zorgani MA, Camiade E, Borezée-Durant E, Rosenau A, Mereghetti L, Hiron A.(2016) The Adc/Lmb System Mediates Zinc Acquisition in Streptococcus agalactiae and Contributes to Bacterial Growth and Survival. J Bacteriol. 198(24):3265-3277.

Ghssein G, Brutesco C, Ouerdane L, Fojcik C, Izaute A, Wang S, Hajjar C, Lobinski R, Lemaire D, Richaud P, Voulhoux R, Espaillat A, Cava F, Pignol D, Borezée-Durant E, Arnoux P (2016). Biosynthesis of a broad-spectrum nicotianamine-like metallophore in Staphylococcus aureus. Science 352:1105-9.

Lebrette H, Borezée-Durant E, Martin L, Richaud P, Boeri Erba E, Cavazza C. (2015) Novel insights into nickel import in Staphylococcus aureus: the positive role of free histidine and structural characterization of a new thiazolidine-type nickel chelator. Metallomics 7(4):613-21.

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Google Scholar

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Collaborations :

Pascal Arnoux - CEA Cadarache- Bactéries et Métaux

Laurent Ouerdane - Université de Pau et des pays de l’adour - Chimie analytique

Romé Voulhoux - CNRS Aix-Marseille - Systèmes de sécrétion et pathogénicité chez Pseudomonas 

Riccardo Torelli - Institut de Microbiologie Rome

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Membres du groupe :

Marina AIGLE-GREGOIRE

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