CNRS : Centre National de la Recherche Scientifique
Liens utiles CNRSLe CNRSAnnuairesMots-Clefs du CNRSAutres sites
Accueil Sciences du vivant - Centre National de la recherche scientifiqueAccueil Sciences du vivant - Centre National de la recherche scientifique
  Accueil > La recherche en sciences du vivant > Parutions >Un système atypique toxine-antitoxine-chaperon (TAC) chez Mycobacterium tuberculosis

sur ce site :

Parutions

 

Un système atypique toxine-antitoxine-chaperon (TAC) chez Mycobacterium tuberculosis

 

Le bacille de Koch, à l’origine de la tuberculose, possède de nombreux systèmes toxine-antitoxine, induits en réponse à certains stress et potentiellement impliqués dans des phénomènes de persistance et de tolérance aux antibiotiques. Des chercheurs du Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (LMGM, CNRS/Université Paul Sabatier – Toulouse III) et de l’Université libre d’Amsterdam ont identifié un nouveau système de ce type, le système TAC, contrôlé par un troisième acteur inopiné : le chaperon Rv1957. Ces travaux ont été publiés le 2 mai 2011 dans PNAS.

 

Les bactéries changent perpétuellement de conditions de vie et leur survie repose sur des stratégies d’adaptation globale, se traduisant par une modification profonde de leur physiologie. Les systèmes toxine-antitoxine (TA) bactériens, qui sont généralement constitués de deux gènes en opéron (1) codant une toxine stable et une antitoxine labile, apparaissent comme des éléments clés de ces processus. Dans des conditions normales de croissance, l’antitoxine interagit avec la toxine et la neutralise. En revanche, lorsque la bactérie est soumise à une situation de stress, l’antitoxine est dégradée par des protéases activées. La toxine ainsi libérée inhibe alors la croissance cellulaire en visant une fonction cellulaire essentielle de la bactérie, comme par exemple la traduction des protéines. Ce ralentissement ou arrêt de la croissance permettrait à la bactérie de survivre jusqu’à l’apparition de conditions plus favorables, ou encore de reprogrammer rapidement son métabolisme. Il n’est donc par surprenant que l’activation stress-dépendante de certains systèmes toxine-antitoxine soit associée à des phénomènes de persistance et de tolérance aux antibiotiques.

L’une des caractéristiques principales de la pathogenèse de Mycobacterium tuberculosis, l’agent responsable de la tuberculose, est sa capacité à entrer dans un état de croissance très lent ou non-réplicatif, la rendant résistante aux défenses de l’hôte et aux antibiotiques. M. tuberculosis possède plus de 80 systèmes toxine-antitoxine potentiels qui pourraient contrôler la persistance chez cette bactérie. Ces systèmes sont donc des candidats d’intérêt pour le développement de nouvelles thérapies visant à contrôler les bactéries persistantes.

L’équipe de Pierre Genevaux au LMGM, en collaboration avec des chercheurs de l’Université libre d’Amsterdam, vient d’identifier chez M. tuberculosis un nouveau système atypique de toxine-antitoxine (2) : le système TAC « toxine-antitoxine-chaperon », composé d’un couple toxine-antitoxine de la famille HigB-HigA (Host inhibition of growth) et d’un troisième partenaire, le chaperon moléculaire Rv1957. De manière remarquable, ce dernier est apparenté au chaperon général SecB, connu pour faciliter l’exportation des protéines chez certaines bactéries à Gram négatif. Les chercheurs ont montré que dans le cadre du système TAC, la présence de l’antitoxine et du chaperon est nécessaire pour lever l’inhibition de la croissance bactérienne induite par la toxine. Dans ce cas, le chaperon Rv1957 contrôle spécifiquement ce système toxine-antitoxine en interagissant directement avec l’antitoxine, la protégeant de l’agrégation et de la dégradation par les protéases. A la différence des autres systèmes toxine-antitoxine connus, la dégradation rapide de l’antitoxine en l’absence du chaperon ne semble pas nécessiter l’activation stress-dépendante des protéases. Le contrôle atypique de ce système toxine-antitoxine de réponse aux stress chez M. tuberculosis par un chaperon apparenté à SecB, représente une cible d’intérêt thérapeutique éventuelle.


.

 

Figure : Le chaperon SecB-like Rv1957 contrôle le système toxine-antitoxine (TA) du bacille M. tuberculosis. Il interagit avec l’antitoxine, empêchant ainsi sa dégradation par les protéases et la libération de la toxine qui inhibe la croissance cellulaire. © LMGM, P. Genevaux

 

 

 

Notes

  • (1) Présent chez les procaryotes, un opéron est un groupement de gènes et de séquences régulatrices qui sont sous le contrôle d’un même promoteur.

  • (2) Ces travaux ont été financés entre 2007 et 2011 par une bourse ATIP Jeunes chercheurs du CNRS en microbiologie.

 

En savoir plus

  • SecB-like chaperone controls a toxin-antitoxin stress-responsive system in Mycobacterium tuberculosis, Patricia Bordes, Anne-Marie Cirinesi, Roy Ummels, Ambre Sala, Samer Sakr, Wilbert Bitter, Pierre Genevaux, PNAS, Published online before print May 2, 2011, doi:10.1073/pnas.1101189108.

 

Contact chercheurs

  • Pierre Genevaux
    Laboratoire de microbiologie et génétique moléculaires (LMGM)
    UMR 5100 CNRS/Université Paul Sabatier – Toulouse III
    Université Paul Sabatier - Toulouse III
    118 Route de Narbonne
    31062 Toulouse Cedex 9

 

Accueil du Sitecontactimprimer Plan du sitecredits