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Systèmes de sécrétion bactérienne
Arichi Bouchra
Mais celui-ci n'est
véritablement reconnu
qu'à partir du milieu du
XIXe siècle à la suite des
travaux de Louis
PASTEUR et de ses
élèves.
Anton VAN LEEUWENHOEK (1632-
1723),drapier hollandais et grand
amateur de loupes et
instruments d'optique,
découvre et décrit entre 1674
et 1687 le monde microbien
«les animalcules »
En 1866, HAECKEL crée le terme
de protistes (eucaryotes,
procaryotes) pour désigner,
entre le monde animal et le
monde
végétal, les êtres
unicellulaires et les êtres
pluricellulaires sans tissus
différenciés
En 1878, SEDILLOT crée
le terme de microbes
parmi lesquels on
distinguera ensuite les
bactéries proprement
dites et les virus,,
Dé
co
uv
er
te
du
mo
nd
e m
icr
ob
ien
Qu’est ce qu’une bactérie?
o Microscopique (20nm -1µm)
o Unicellulaire
o Ubiquitaire
o Procaryote ( dépourvue du noyau)
o Grande capacité de multiplication
(doublement de la population en 20mn).
Paroi
Capsule
Membrane Plasmique
Ribosomes Cytoplasme
Plasmide
Flagelle
PiliGranulation de réserve
Chromosome(ADN)
Figure1, schéma montre la structure de la bactérie
les spirochètes: Treponème (Syphilis)
Forme cylindriqueForme arrondie
les coques: Streptocoques
Forme incurvée ou spiralée
les vibrions : Vibrio cholerae
les bacilles: Salmonella
Les formes des bactéries?
o Une caractéristique importante des
bactéries est la paroi cellulaire qui permet
La forme et protection contre le milieu
extérieur.
Les échange entre la bactérie et le milieu
environnemental.
La paroi bactérienne
o Basées sur la différence de la
structure et de la composition
chimique de cette paroi
cellulaire, les bactéries
peuvent être divisées en deux
groupes : Gram négatif et Gram
positif.
Cytoplasme bactérien
Milieu extérieur
Périsplasme
Membrane interne
Membrane externe
Macromolécules (protéines, nucléoprotéines)
Les systèmes de sécrétion bactérienne
o La plus importante voied’export de protéines,(chez lesarchées, les eubactéries et leseucaryotes)
o Sa présence est indispensablepuisque son absence est létalepour la bactérie.
o Il permet le passage desprotéines vers le périplasme
Le système SEC
o Le système comprend laprotéine cytoplasmiqueSecA qui permet unapport d’énergie parl’hydrolyse de l’Atpnécessaire pour lefonctionnement de lamachinerie,
Le système SEC
Le système TatTwin Arginine
Translocation.
o Découvert dans la membrane desThylakoïdes du maïs,
o Un système alternatif fut misen évidence chez E. Colipermettant la translocation deprotéines repliées et activéesau sein du cytoplasme et dontl’énergie dépend du (∆ Ph)
o Ce mode est incompatibleavec la nécessité pourcertaines enzymes de fixerdes cofacteurscytoplasmiques pourdevenir actives, notammentles métalloenzymes deschaînes respiratoires liéesà la face périplasmique desmembranes.
Le système Tat
Classés selon - Composition enprotéines
- Leurs similitudes enacides aminés
Les types de systèmes de sécrétion
SST1
- La protéine ABC (ATP BindingCassette), le moteur du système selocalise au niveau de l’Mi,
- La protéine MFP (MembraneFusion Protein) est l’AdAptAteurentre l’Me et l’iM
- La protéine OMP formant le porede l’Me.
Se compose de trois protéines permettant la sécrétion
d’exoprotéines en une seule étape :
Ha HAHA
Les T1SS permettent la sécrétion deprotéines de différentes tailles etfonctions. (ex: α hémolysine (HlyA)chez E. coli)
OMP
MFP
ABC
Cytoplasme bactérien
Périsplasme
MI
ME
SST1
Ha HAHA
WAAAA
o A été identifié pour la première foischez la bactérie K. Oxytoca en 1987.
o Consiste en un assemblage de 12 à 16protéines différentes comprenantATPase, une Protéine Chaperonne etune Peptidase
o Le sst2 met en jeu les deux systèmesde transport moléculaires : systèmeSEC et TAT.
SST2
Sec ou Tat
SST2
transférées àtravers lamembrane internede la bactérie parles systèmes detransport SEC ouTAT
Une fois dans lepériplasme, lesprotéines sontensuitetransportées versl’extérieur par leSST2
La sécrétion des protéines
en deux étapes Exportation
Sécrétion
SST2 : un facteur important de virulencedes bactéries pathogènes et sécrète desprotéines dans l’environneMentextracellulaire où elles sont capables dedégrader des composés des cellules
SST2
SST3
o Se compose d’une vingtaine deprotéines formant une seringuepermettant l’injection deprotéines du cytoplasme de labactérie directement dans lacellule de l’hôte où ils peuventmoduler une grande variété defonction y compris les réponsesimmunitaire
o deux parties :le corps basal et son
- Un disque protéique, (ME) permettant lasécrétion de macromolécules
- Un disque protéique permet un lien entrel’Mi et l’Me en formant un pore
- Une plateforme protéique, formée deprotéines de la famille YscQ. eninteraction avec le cytoplasme et l’Mi,est en association avec l’AtpAse de laplateforme ,
- l’hydrolyse de l’Atp par l’AtpAse permetde fournir de l’énergie à la sécrétion.
corps basal :SST3
Disque protéique
ATP
Plateforme protéique
Disque protéique
Cytoplasme bactérien
Milieu extérieur
Périsplasme
Membrane interne
Membrane externe
SST3
SST4
o Composé d’Au moins 11protéines
o Servent au transport deprotéines les complexesmacromoléculaires (composésde protéines seules ou bienassociées à de l’Adn) formantun canal à travers la paroibactérienne,
Les systèmes deconjugaison permettant letransfert d’Adn vers unecellule réceptrice cible enétablissant un contactdirect (conjugaison).
Le système le mieuxcaractérisé est le systèmevirb d’agrobacteriumtumefaciens (bactériephytopathogène
Les systèmes de transport deprotéines qui exportent lesmolécules effectrices dupathogène vers les celluleseucaryotes durantl’infection.
La plupart de ces T4SSinjectent leur substratdirectement dans le cytosolde la cellule eucaryotecomme pour les T3SS.
Les systèmes dites de «compétence » assurantl’échAnge d’Adn avec le milieuextracellulaire
Récemment, une autre famillede T4SS a été découverte quipermettrait le transfertd’îlot de pathogénicité entreles bactéries
Cette sécrétion par les T4SSpeut être dépendante dusystème Sec avec une étapepériplasmique mais peut aussi sefaire en une seule étape (ducytoplasme au milieuextracellulaire ou dans lecytosol de la cellule cible).
SST4
Le pilus se localisant au niveau dela surface de la bactérie estcomposé de VirB2 et VirB5.
Le canal transmembranaire composéd’une dizaine de protéines VirB. VirB1(transglycolase permettant
une lyse localisée de la paroibactérienne pour permettre la miseen place du T4SS)
VirB7 et VirB9 (hétérodimère)localisé au niveau de l’Me,
VirB8, VirB10 : protéines de l’iM avecun large segment périplasmique.
Pilis
Can
al
tran
sme
mb
ran
aire
SST4
Cytoplasme bactérien
Milieu extérieur
Périsplasme
Membrane interne
Membrane externe
SST5
Les familles du système V
Autotransporteurs
(Va ou AT-1)
les systèmes à deux partenaires
(Vb)
Système chaperonne
-usher (Vcou AT-2).
structure et mode debiogénèse similairesdes différentesprotéines de cessystèmes.
la particularité defonctionner enabsence d’Atp,
Les autotransporteurs sont constitués d’une seule protéine comprenant
plusieurs domaines Domaine β
Traverse la membrane externe bactérienne,
Domaine
passager
Domaine extracellulaire
Région de liais
on
Située entre ces deux domaines
SST5
SecDEFGY
SEC
Domaine B
Domaine passager
Région de liaisonMolécule effectrice
NTP
SEC
Atps
Représentation schématique du système de sécrétion de type V
Va Vb Vc
Va : autotransporteur(AT-1)Vb: système à 2 protéines(tps) Vc :autotransporteur trimériqu ( AT-2)
SST6
Ce système de sécrétion a étéproposé par Pukatzki et sescollaborateurs (2006)
Composé de 12 à 25 protéines
Responsable de la sécrétiondes protéines HCP (Hemolysin-Coregulated Protein) et estcodé par les gènes Vas(virulence-associated
o La découverte de cesystème étant récente, lesdonnées sur la composition,son mode d’AsseMblAge etsa topologie sont trèspauvres.
o A cause de cela, leshypothèses sur lescaractéristiques des T6SSs
SST6
SST7
Composé de 12 à 25 protéines
A été caractérisé pour lapremière fois chez Cholerae deVibrio et PseudomonasAeruginosa
Présent chez les bactériesGram +
En conséquence, les génomes de cesespèces encodent une famille desystèmes de sécrétion spécialiséscollectivement appelés lessystèmes de type VII section (T7SS)
Bien que les bactéries Gram + ontseulement une seule membrane,certaines espèces, notamment lesmycobactéries, ont une paroicellulaire qui est fortementmodifiée par les lipides, appeléMycomembrane.
SST7
Ancré à la membrane interne de la lier c-terminales des
effecteurs, qui sont invariablement sécrétée comme
hétérodimères.
Composé de protéines encore inconnues
Formé par la protéine membranaire intégrale rv3877
canal de
translocation membranaire interne
canal distinct dans le mycomembrane
Chaperone-like
atpases
Les modèles actuels de ce
système suggèrent
C o n c l u s i o n
Les bactéries sont présentes
p a r t o u t s u r T e r r e
,s u r l e s o l , l e s
m u r s , d a n s l ’e a u ,
s u r n o s aliments et même a
l’intérieur d e n o t r eo r g a n i s m e
Malgré l e u r p e t i t e s s e ,
elles jouent un rôle très
i m p o r t a n t e t i m m e n s e
d a n s n o t r e v i e ,
Bac
téri
es
pat
ho
gèn
es
B a c i l l e
d e k o c h
(L a
t u b e r c u l
o s e )
clostridium tétanie
(le tétanos)
a n t i b i
o t i q u e
s
Bactéries inoffensives
Digérer endégradentcertainesmoléculesd’AliMentsque nous nesavons pasdégrader
Produisent enéchange desmolécules quenousabsorbons(lavitamine K qui esten partiefabriquée par lesbactéries denotre tubedigestif(coagulation du
Mais beaucoup de bactéries s o n t
i n o f f e n s i v e s et utiles pour
nous ,elles nous aident à:
E l l e s s o n t
r e s p o n s a b l e s d e l a
biodégradation sans ces bactéries, tout ce qui
s’accumule sur terre depuis des millénaires
formerait un amas de déchets q u ia t t e i n d r a i t l a l u n e .F e r me n t a t i o n
F a b r i c a t i o n d u f r o ma g e
M e r c
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