Equipe d’Accueil : UMR7099
Intitulé de l’Unité : Laboratoire de Biochimie des Protéines Membranaires
Nom du Responsable de l’Unité : Martin Picard
Nom du Responsable de l’Équipe : Martin Picard
Adresse : 13, rue Pierre et Marie Curie, 75005 Paris
Responsable de l’encadrement : Nathalie Dautin
Tél : (+33) 1 58 41 52 40 E-mail: dautin@ibpc.fr
Résumé du projet (environ une demi-page)
Haemophilus influenzae (Hi) est un pathogène humain à l’origine de divers types d’infections. La capacité de cette bactérie à survivre et à induire une infection chez l’Homme dépend de son aptitude à acquérir suffisamment de Fer pour maintenir son métabolisme. Cependant, la concentration de Fer libre chez l’hôte est trop faible pour permettre la croissance bactérienne. En effet, le fer est soit lié à des protéines de haute affinité (transferrine, lactoferrine), soit associé à la protoporphyrine IX pour former de l’hème. L’hème libre est également rare, la majorité étant complexé à des hémoprotéines comme l’hémoglobine (Hb), l’hémopexine, l’albumine ou la myoglobine. Les bactéries pathogènes ont donc développé des systèmes leur permettant de capturer le fer ou l’hème associé aux protéines de l’hôte.
- influenzae peut ainsi utiliser la transferrine comme source de Fer, et l’hémoglobine, l’hémopexine ou les complexes hémoglobine-haptoglobine (Hb-Hp) et myoglobine-haptoglobine (Mb-Hp) comme sources d’hème.
Au laboratoire, nous étudions les systèmes utilisés par H. influenzae pour acquérir l’hème à partir de l’hémopexine (système HxuCBA1,2) et du complexe hémoglobine-haptoglobine (Hgps3,4).
Le but de ce projet est de mieux comprendre comment les Hgps fixent l’hémoglobine et le complexe Hb-Hp (zone(s) d’interaction, spécificité d’espèces, différences entre les Hgps), en extraient l’hème et le transportent.
Pour répondre à ces questions, nous utiliserons une combinaison d’approches (biologie moléculaire, biochimie et biologie structurale) et focaliserons nos études sur 1 Hgp produite par la souche de référence Rd Kw20.
L’activité de cette protéine a été reconstituée chez E. coli et son protocole de purification mis-au-point. Des études de cryo-microscopie électronique ont été initiées afin d’obtenir la structure du complexe entre l’Hgp et ses ligands.
Le but de ce stage sera de poursuivre la caractérisation de cette protéine :
- L’activité de mutants d’Hgp conçus en utilisant les modèles prédits par AlphaFold sera testée chez coli;
- Les interactions Hgp-ligand seront caractérisées in vitro à partir de protéines purifiées ;
- L’étude par cryo-EM sera poursuivie (optimisation de conditions de préparation des grilles, tests de différents complexes Hgp/ligands)
Dernières Publications en lien avec le projet :
1-Fournier C, Smith A, Delepelaire P. 2011. Haem release from haemopexin by HxuA allows Haemophilus influenzae to escape host nutritional immunity. Mol. Microbiol. 80: 133-48.
2-Zambolin S, Clantin B, Chami M, Hoos S, Haouz A, Villeret V, Delepelaire P. 2016. Structural basis for haem piracy from host haemopexin by Haemophilus influenzae. Nat. Commun. 7: 11590.
3-Morton DJ, Whitby PW, Jin H, Ren Z, Stull TL. 1999. Effect of multiple mutations in the hemoglobin- and hemoglobin haptoglobin-binding proteins, HgpA, HgpB, and HgpC, of Haemophilus influenzae type b. Infect. Immun. 67:2729-39.
4-Morton DJ, Bakaletz LO, Jurcisek JA, VanWagoner TM, Seale TW, Whitby PW, Stull TL. 2004. Reduced severity of middle ear infection caused by nontypeable Haemophilus influenzae lacking the hemoglobin/hemoglobin-haptoglobin binding proteins (Hgp) in a chinchilla model of otitis media. Microb Pathog. 36(1):25-33.
Ce projet s’inscrit-il dans la perspective d’une thèse :
oui x non o
si oui type de financement prévu : Présentation au concours de l’ED
Ecole Doctorale de rattachement : BioSPC ED562