En savoir plus

Résumé

La matrice extracellulaire (ECM) qui entoure les cellules eucaryotes composant les quatre types de tissus de base, c'est-à-dire épithélial, musculaire, nerveux et conjonctif, est présente dans tous les tissus et organes des animaux. Les protéines bactériennes représentent la part la plus significative des composants de surface reconnaissant des molécules de l’ECM (MSCRAMM). Ces protéines impliquées dans les interactions des bactéries à l’ECM participent à la colonisation bactérienne des tissus ainsi qu’à la virulence des pathogènes. Dans une approche sans a priori et afin de découvrir de nouvelles MSCRAMM, nous avons développé, à titre de preuve de principe, une nouvelle stratégie protéomique pour récupérer et identifier les protéines de surface cellulaire se liant spécifiquement à des composants de l'ECM. A partir de la fraction de la membrane externe d’Escherichia coli O157:H7, nous avons pu récupérer et identifier des protéines de la membrane externe s’associant au collagène I. L’analyse génétique fonctionnelle a confirmé l’implication de OmpA dans l’adhésion au collagène I et aux cellules épithéliales intestinales et révélé son potentiel en tant qu'antigène vaccinal dans une stratégie thérapeutique contre la colonisation par des E. coli diarrhéiques. Notre approche peut être appliquée à une multitude de questions de recherche visant à identifier des protéines potentiellement impliquées dans des processus d’adhésion ou d’interaction protéines-protéines.

Résultats

Suite à l’identification de conditions induisant une adhésion bactérienne spécifique à des protéines de l’ECM, nous avons développé une nouvelle stratégie protéomique qui consistait à isoler, récupérer et identifier les protéines de surface cellulaire bactériennes impliquées. Ainsi nous avons isolé la fraction de la membrane externe d’Escherichia coli O157:H7 avant de l’exposer à du collagène de type I. Les protéines de surface bactérienne s’étant spécifiquement associées au collagène ont été récupérées après traitement à la trypsine.  Suite à migration et excision de gels de polyacrylamide, les protéines présentes ont été identifiées par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS). L’analyse génétique fonctionnelle chez E. coli O157:H7 a confirmé l’implication de OmpA dans l’adhésion au collagène I et aux cellules épithéliales intestinales. Cette caractérisation initiale a mis en évidence le potentiel d'OmpA en tant qu'antigène vaccinal dans une stratégie thérapeutique contre la colonisation par des E. coli diarrhéiques.

Perspectives

Au titre d’une preuve de principe, nous avons développé une nouvelle stratégie protéomique pour récupérer et identifier les protéines de surface cellulaire se liant spécifiquement à des composants de l'ECM. Cette approche, qui ne repose sur aucune hypothèse préalable ou préconception de protéines ou gènes cibles, peut être appliquée à une multitude de questions de recherche visant à identifier des protéines potentiellement impliquées dans des processus d’adhésion ou d’interaction protéines-protéines.

Valorisation

Monteiro R, Chafsey I, Caccia N, Ageorges V, Leroy S, Viala D, Hébraud M, Livrelli V, Pizza M, Pezzicoli A, Desvaux M. 2023. Specific Proteomic Identification of Collagen-Binding Proteins in Escherichia coli O157:H7: Characterisation of OmpA as a Potent Vaccine Antigen. Cells. 12(12):1634. doi: 10.3390/cells12121634.

Références bibliographiques

• Rojas-Lopez M, Zorgani MA, Kelley LA, Bailly X, Kajava AV, Henderson IR, Polticelli F, Pizza M, Rosini R, Desvaux M. 2018. Identification of the Autochaperone Domain in the Type Va Secretion System (T5aSS): Prevalent Feature of Autotransporters with a β-Helical Passenger. Front Microbiol. 8:2607. doi: 10.3389/fmicb.2017.02607
• Henderson IR, Navarro-Garcia F, Desvaux M, Fernandez RC, Ala'Aldeen D. 2004. Type V protein secretion pathway: the autotransporter story. Microbiol Mol Biol Rev. 68:692-744. doi: 10.1128/MMBR.68.4.692-744.2004