Cet opéron montre une forte homologie en acides aminés et dans l’ordre des gènes avec l’opéron sigB de Bacillus subtilis, suggérant ainsi une fonction générale similaire (Miyazaki

et al., 1999 ; Knobloch et al., 2001 ; Bronner et al., 2004). RsbW est le facteur anti-sigma qui

se lie à SigB pour inhiber sa transcription. RsbU est une phosphatase spécifique activant

RsbV et représente ainsi l’activateur de SigB. RsbV est un facteur anti-anti-sigma qui entre en

compétition avec la liaison de RsbW sur SigB. Pendant la phase exponentielle de croissance,

RsbW inactive RsbV par phosphorylation permettant la formation du complexe RsbW-SigB

chez B. subtilis et chez S. aureus (Dufour & Haldenwang, 1994 ; Miyazaki et al., 1999). Suite

à une privation nutritionnelle ou un stress, chez B. subtilis, RsbV est déphosphorylée par

RsbU et se lie à RsbW entraînant le relarguage du facteur SigB actif qui interagit avec l’ARN

polymérase pour initier la transcription de gènes cibles. Dans d’autres conditions comme

celles qui réduisent le niveau intracellulaire en ATP (phase stationnaire, privation en glucose

ou en phosphate), RsbV n’est pas phosphorylée et se lie directement à RsbW qui relargue

SigB (Bronner et al., 2004).

Chez S. aureus, le facteur SigB régule positivement les gènes codant le « clumping » facteur

Clf, la protéine de liaison à la fibronectine FnbpA et la coagulase, tandis qu’il régule

négativement les gènes codant les hémolysines alpha et bêta, des toxines et des protéases

(Miyazaki et al., 1999 ; Knobloch et al., 2004). La régulation de ces facteurs de virulence

peut se faire directement par liaison de sigB aux promoteurs ou indirectement par l’influence

de sigB sur des régulateurs additionnels comme SarA et le système agr (Knobloch et al.,

2004). En effet, le facteur sigB régule positivement le locus sar de manière « phase de

croissance dépendante » tandis qu’il régule négativement le locus agr chez S. aureus

(Bischoff et al., 2001). Un rôle possible est de prolonger la production des protéines de

surface qui sont positivement régulées par SarA mais négativement par Agr.

Le facteur SigB joue un rôle dans la formation de biofilm en réponse à un stress

osmotique et thermique (Rachid et al., 2000a). En effet, chez S. aureus, l’activité du

promoteur ica augmente en conditions de stress (concentration sous-inhibitrice

d’antibiotiques, température élevée, forte osmolarité) suggérant que l’expression d’ica serait

sous le contrôle de SigB (Rachid et al., 2000). Ainsi, le mutant sigB chez S. aureus possède

un phénotype « biofilm négatif » et le chlorure de sodium n’induit pas la formation de

biofilm, ce qui serait dû à des changements dans la transcription d’ica (Rachid et al., 2000a).

De même, l’insertion d’un transposon dans le gène rsbU chez S. epidermidis conduit à un

phénotype « biofilm négatif » et à une très faible production de PIA tandis que l’attachement

primaire n’est pas influencé (Knobloch et al., 2001). Dans le cas d’un stress éthanolique, les

mutants rsbU de S. epidermidis peuvent former un biofilm alors qu’ils en sont incapables

suite à un stress salin. Ces résultats révèlent la présence de deux voies d’induction des gènes

ica, l’une par le NaCl qui est sous dépendance fonctionnelle du gène rsbU et l’autre par

l’éthanol qui est indépendante de rsbU (Conlon et al., 2004 ; Knobloch et al., 2004).

Puisqu’aucun site de liaison de sigB n’est apparent dans les séquences promotrices du locus

ica, l’influence de sigB sur la transcription de ce locus est probablement indirecte (Rachid et

al., 2000a ; Knobloch et al., 2001). En effet, SigB régulerait négativement IcaR entrainant

ainsi la transcription d’ica (Knobloch et al., 2004).

6 - LE REPRESSEUR DE L’ADHESION INTERCELLULAIRE

(ICA R)

IcaR est un répresseur de transcription de l’opéron ica chez S. caprae, S. epidermidis

et S. aureus (Allignet et al., 2001 ; Conlon et al., 2002a ; Jefferson et al., 2003). Le gène icaR

est localisé en amont de l’opéron icaADBC et il est transcrit dans le sens opposé aux 4 autres

gènes de l’opéron (Allignet et al., 2001 ; Conlon et al., 2002a). Le régulateur icaR est un

membre de la famille TetR pour « Tetracycline Regulable » des régulateurs transcriptionnels

(Conlon et al., 2002a ; Jefferson et al., 2003). La plupart des membres de cette famille

régulent l’expression de leur propre gène excepté chez les staphylocoques (Conlon et al.,

2002b). Cette famille de protéines est caractérisée par des domaines conservés de liaison à

l’ADN dans la partie N-terminale et des domaines C-terminale divergents impliqués dans des

interactions avec d’autres protéines qui moduleraient leur activité régulatrice (Conlon et al.,

2002a).

Chez S. epidermidis, une mutation d’icaR entraîne une augmentation de l’expression

du locus icaADBC (Conlon et al., 2002 ; Gotz, 2002). Ces résultats corroborent le fait qu’icaR

code un répresseur de l’opéron ica mais son activité seule ne réprime pas complètement

l’expression de l’opéron. La mutation icaR n’affecte pas sa propre régulation suggérant

qu’IcaR n’autorégule pas sa transcription (Conlon et al., 2002a ; Conlon et al., 2002b). La

transcription d’icaR est réprimée par des facteurs environnementaux qui amplifient la

formation de biofilm. Ainsi des températures élevées (≥45°C), l’éthanol (≥4%) et le chlorure

de sodium à forte concentration (≥10%) répriment l’expression d’icaR qui de ce fait n’inhibe

plus l’opéron ica (Conlon et al., 2002a ; Conlon et al., 2002b). Le glucose et le chlorure de

sodium à faible concentration (≤4%) n’affectent pas l’expression d’icaR pourtant l’opéron ica

est transcrit. Ainsi, il existe deux voies distinctes d’activation de l’opéron ica, une voie

dépendante d’icaR et une indépendante. Le chlorure de sodium, en fonction de sa

concentration, influence la transcription d’icaR ou d’ica (Conlon et al., 2002a ; Conlon et al.,

2002b). De même, l’éthanol à forte concentration inhibe l’expression d’icaR et à faible

concentration active l’opéron ica alors qu’icaR n’est pas réprimée. Ainsi, les auteurs ont

suggéré que des interactions directes entre l’éthanol et la protéine IcaR peuvent interférer

empêchant la répression d’ica. En absence de glucose, chez S. aureus, IcaR jouerait un rôle

dans la suppression de la production du PIA. En présence de glucose, la répression exercée

par icaR est levée conduisant à une augmentation de la transcription d’ica responsable en

partie de l’augmentation de la synthèse du PIA. Le glucose peut interagir indirectement avec

IcaR via d’autres facteurs régulateurs comme par exemple Rbf (cf §7). Par contre, l’effet de

concentrations sous-inhibitrices d’antibiotique sur l’activation d’ica apparaît

souche-dépendante chez S. epidermidis (Conlon et al., 2002b). Ainsi, la formation de biofilm n’est

pas régulée par les mêmes stimuli environnementaux chez les souches de S. epidermidis.

Le régulateur icaR est une protéine de liaison à l’ADN qui se lie au promoteur d’ica en

amont du site initial de transcription. IcaR agirait par encombrement stérique en masquant la

liaison du facteur sigma de l’ARN polymérase au promoteur d’ica. Ainsi, dans une souche

mucoïde de S. aureus, la délétion d’une séquence de 5 nucléotides (TATTT) dans la région

promotrice du locus ica augmente sa transcription. Cependant, cette délétion n’affecte ni la

transcription d’icaR ni son affinité pour le promoteur d’ica (Jefferson et al., 2003 ; Jefferson

et al., 2004). Il existe donc une autre protéine qui lie le promoteur ica via le motif TATTT. En

fait, quatre protéines liant la région promotrice d’ica ont été isolées incluant deux facteurs de

régulation générale SarA et TcaR (Jefferson et al., 2003). Ce dernier est un régulateur

transcriptionnel du locus associé à la teicoplanine appartenant à la famille MarR pour

« Multiple antibiotic resistance Regulator » (Jefferson et al., 2003). La délétion de tcaR chez

S. aureus augmente cinq fois la transcription d’ica mais la production de PIA et l’adhérence à

un polymère de surface ne sont pas affectées (Jefferson et al., 2003). La double mutation

icaRtcaR chez S. aureus augmente la transcription d’ica de 500 fois avec une production de

PIA environ 100 fois supérieure à celle de la souche sauvage et une adhésion

significativement augmentée. TcaR apparaît comme un régulateur négatif de la transcription

d’ica. La liaison de TcaR serait indépendante du motif de 5 pb et aurait lieu sur des sites de

reconnaissance multiples dans le promoteur ica ou bien TcaR s’oligomériserait en une dizaine

de molécules lorsqu’il se lie à la région promotrice (Jefferson et al., 2003). IcaR apparaît

comme un répresseur plus puissant que TcaR car il surmonte les effets d’une délétion de tcaR.

7 - LE REGULATEUR DE LA FORMATION DE BIOFILM (RBF)

La protéine Rbf est largement répandue parmi les souches de S. aureus ainsi que chez