C. Les transporteurs de peptides : les mécanismes non élucidés
2) Streptococcus agalactiae : une multiplicité de perméases mais seules deu
Streptococcus agalactiae ou streptocoque du groupe B est une bactérie à Gram positif, principalement connue pour son implication dans des mammites bovines à caractère contagieux. Cependant cette bactérie se rencontre également chez l'homme et appartient à la flore normale de l'intestin ou du tractus urogénital féminin. Elle peut cependant développer un caractère pathogène pour les fœtus (contamination ascendante du liquide amniotique) ou les nouveaux-nés chez qui elle peut provoquer des septicémies, des pneumonies ou des méningites.
a. De multiples transporteurs de peptides et des spécificités en partie redondantes
S. agalactiae possède dans son génome plusieurs transporteurs de peptides putatifs : 3 opérons codant des ABC-transporteurs complets, oppA1BCDF, dppABCDF et gbs1573-1577, un gène codant une protéine de fixation des peptides indépendante oppA2 et un gène codant un transporteur de di- et tripeptide à force proton-motrice homologue à DtpT, le gène dpsA (Samen et al. 2004) (Tableau 6). La spécificité de substrat de chacun de ces systèmes a été étudiée par des tests de croissance, sur tous les mutants de transport, en milieu défini supplémenté en peptides de taille variant de 2 à 6 acides aminés comme seule source d’un acide aminé essentiel. Les résultats montrent que seul le système Opp peut prendre en charge les peptides de 3 à 6 acides aminés, que les deux protéines de fixation OppA1 et OppA2 utilisent le même translocon et que dans la limite des peptides testés (c'est-à-dire 3 peptides), leur spécificité de substrat est identique, ces protéines de fixation étant substituables l’une à l’autre. Concernant les dipeptides, ils sont pris en charge par les systèmes Dpp, DpsA et Opp qui présentent tous trois une spécificité redondante puisque dans un milieu supplémenté avec 3 dipeptides différents, seul le triple mutant ne peut plus se développer. Enfin, aucun des
Force proton- motrice ATP ATP ATP Source d’énergie Croissance en liquide amniotique Dipeptides DpsA ? ? Gbs1573-1577 ? Dipeptides Dpp
Adhérence aux cellules épithéliales humaines 2-6 2-6 Opp A1 Opp Opp A2 Phénotype associé Spécificité (taille des
peptides pris en charge) Transporteur
Tableau 6: Les transporteurs de peptides de S. agalactiae, description et rôles associés.
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peptides testés n’est transporté par le système codé par l’opéron gbs1573-1577 de manière à permettre le développement de la bactérie (Samen et al. 2004) (Tableau 6).
b. DpsA : une perméase impliquée dans la croissance en liquide amniotique
S. agalactiae est une bactérie auxotrophe pour 9 acides aminés et est capable d’infecter le liquide amniotique, milieu contenant de très faible concentrations d’acides aminés libres mais une quantité significative de peptides et protéines. Il est donc probable que pour satisfaire ses besoins en nutriments azotés, la bactérie utilise un ou plusieurs de ses transporteurs de peptides. Pour mesurer l’impact des différents systèmes de transport sur le développement de S. agalactiae dans le liquide amniotique, la croissance de la souche sauvage et des simples mutants de transport dppB-, oppB-, dpsA- et du triple mutant dppB,oppB,dpsA- a été comparée dans ce milieu (Samen et al. 2004). Il s’avère que seul le mutant simple dpsA- présente une croissance significativement affectée, à un même niveau que le triple mutant, ce qui montre que seule la perméase utilisant la force proton-motrice a un rôle sur la croissance dans ce milieu. Ce résultat peut paraître surprenant dans la mesure où d’une part, on aurait pu supposer que le transporteur ayant la spécificité de substrat la plus large, c'est-à-dire Opp, soit le plus à même de fournir le plus de nutriments à la bactérie, et d’autre part que l’étude de spécificité de substrat a révélé que DpsA, Dpp et Opp pouvaient prendre en charge les mêmes peptides et se substituer les uns aux autres, alors que ce n’est pas le cas ici. Une explication possible serait que DpsA, contrairement aux autres systèmes de transport, est particulièrement bien exprimée dans le liquide amniotique, et serait donc spécifiquement adaptée à la croissance dans ce milieu. La multiplication des transporteurs, comme chez B. burgdoferi (cf chapitre I), serait alors un facteur d’adaptation à des niches écologiques et à des conditions environnementales spécifiques. Une étude d’expression serait toutefois nécessaire pour confirmer cette hypothèse.
c. Un système Opp impliqué dans l’adhérence
Un autre phénotype testé concernant les transporteurs de peptides de S. agalactiae est l’adhérence aux cellules eucaryotes humaines, puisqu’il a été montré chez S. pneumoniae que le système de transport de peptides Ami/Ali était impliqué dans ce phénomène (cf paragraphe
précédent). Les résultats révèlent qu’un mutant oppB-, contrairement aux mutants dppB- et dpsA- présente une adhérence aux cellules épithéliales de poumon humain 26% moins importante que la souche sauvage. Ce phénotype a été confirmé in vitro par une baisse d’adhérence de ce même mutant aux protéines de fibrinogène et de fibronectine humaines immobilisées et il a été montré que l’expression du gène fbsA codant l’adhésine au fibrinogène était réprimée dans un mutant oppB- (Samen et al. 2004). Malheureusement l’adhésion aux cellules ou l’expression des adhésines chez les simples mutants oppA1- et oppA2- n’ont pas été testées, ce qui rend impossible de déterminer si une seule ou les deux protéines de fixation sont impliquées dans ce phénotype comme cela a été étudié chez S. pneumoniae .
S. agalactiae possède donc plusieurs transporteurs de peptides. Deux d’entre eux, DpsA et Opp, sont impliqués respectivement dans la croissance en liquide amniotique et l’adhérence aux cellules eucaryotes. Les mécanismes liant ces deux systèmes à leur phénotype ne sont pas encore bien connus. Il est probable que DpsA exerce un rôle nutritionnel direct lors de la croissance en liquide amniotique, hypothèse qui pourrait être confirmée par exemple en mesurant la croissance du mutant dans un liquide amniotique supplémenté en acides aminés libres qui, si le défaut de croissance est bien du à un manque de nutriments azotés, sera comparable à celle du sauvage. Concernant le défaut d’adhésion, les hypothèses envisageables sont identiques à celles avancées pour S. pneumoniae (cf paragraphe précédent). Enfin, la question du rôle des autres transporteurs Dpp et gbs1573-1577 reste posée. La présence du système Dpp, qui présente apparemment une spécificité de substrat redondante avec Opp et DpsA apparaît comme particulièrement intrigante. Une étude de ses conditions d’expression pourrait aider à comprendre l’intérêt d’une telle multiplication des transporteurs.