Publications des agents du Cirad

Cirad

Le sécrétome des bactéries du genre Mycoplasma : focus sur les protéases sécrétées et les vésicules extracellulaires produites chez les mycoplasmes des ruminants

Ganter S.. 2019. Montpellier : Montpellier SupAgro, 266 p.. Thèse de doctorat -- Mécanismes des interactions parasitaires pathogènes et symbiotiques.

Les bactéries du genre Mycoplasma (M.) sont responsables chez les ruminants de maladies majeures dont trois sont à déclaration obligatoire auprès de l'organisation mondiale de la santé animale. Malgré l'importance de ces bactéries, leurs facteurs de virulence restent mal caractérisés. Les molécules appartenant au sécrétome mycoplasmique sont des candidats privilégiés en tant que facteurs de virulence en raison de leur interaction potentielle avec les cellules de l'hôte. Le sécrétome regroupe les composés libérés dans le milieu extracellulaire, l'exosécrétome, et ceux présents à la surface membranaire, ainsi que la machinerie impliquée dans la sécrétion. Il a peu été étudié chez les mycoplasmes. Nos recherches se sont focalisées sur l'exosécrétome et, plus particulièrement, sur les protéases sécrétées et les vésicules extracellulaires pour des espèces de mycoplasmes couramment isolées chez les ruminants, notamment au niveau de la sphère respiratoire. Une activité protéasique de type caséinolytique a été mise en évidence chez plusieurs espèces. Pour certaines, cette activité pourrait être extracellulaire car détectée dans le surnageant de culture ou diffuse en milieu gélosé. L'emploi d'un milieu défini, couplé à la zymographie et à la spectrométrie de masse, nous a permis d'observer que trois sous-espèces appartenant au " groupe mycoides " et pathogènes sécrètent des protéases actives. L'étude d'un mutant de M. capricolum subsp. capricolum, California Kid dont le gène MCAP_0240 codant pour une protéase S41 a été inactivé, a confirmé que l'activité caséinolytique était portée par cette protéase. De plus, chez ce mutant la sécrétion dans le milieu extérieur de 17 protéines a été modifiée. Cette peptidase pourrait donc intervenir dans le clivage post traductionnel de protéines de surface et donc intervenir dans les mécanismes de sécrétion. Dans un second temps nous nous sommes intéressés à un autre élément de l'exosécrétome, les vésicules extracellulaires, produites par plusieurs espèces de mycoplasmes en condition de stress nutritionnel. L'étude du protéome membranaire des vésicules nous a permis de mettre en évidence de nombreuses protéines dont la capacité d'interaction avec l'hôte est décrite dans la littérature. Sur une sous-espèce modèle produisant de nombreuses vésicules, M. mycoides subsp. mycoides, nous avons montré que cette production résultait d'un phénomène actif nécessitant une viabilité cellulaire et avons observé par microscopie électronique la formation de vésicules par bourgeonnement. Dans nos conditions expérimentales, les vésicules extracellulaires sont produites en phase de déclin. Nous nous sommes donc intéressés plus particulièrement à cette phase et à ce qui pourrait favoriser la production de vésicules. Plusieurs conditions expérimentales visant à optimiser la purification des vésicules ont également été testées, l'objectif final étant de pouvoir soumettre les vésicules extracellulaires à une analyse par spectrométrie de masse et ainsi caractériser l'ensemble des protéines présentes. En conclusion, ces travaux ont permis de détecter dans le milieu extracellulaire de cultures mycoplasmiques des protéases actives et des vésicules extracellulaires portant à leur membrane diverses protéines en interaction potentielle avec l'hôte animal. Le rôle de ces deux éléments comme systèmes de sécrétion et/ou facteurs de virulence potentiels devra faire l'objet de futures investigations....

Mots-clés : composition chimique; protéine microbiologique; protéine bactérienne; protéase; sécrétion; ruminant; mycoplasma; composition biochimique; vésicule extracellulaire; exosécrétome; sécrétome

Documents associés

Thèse