Alaeddine Meghraoui*, Lionel Schiavolin*§, and Abdelmounaaïm Allaoui Laboratoire de Bactériologie Moléculaire, Faculté de Médecine, Université Libre de Bruxelles, 808 Route de Lennik, CP614bis, B-1070 Bruxelles, Belgique

* Financement FRIA, § CEE (FP7)

LES DOCTORIALES FRANCO-BELGES Juin 2012

Le rôle du bouchon IpaD dans le contrôle de la virulence de

Shigella flexneri

I/ Introduction - Pathogenèse de Shigella

II/ Le Système de Sécrétion de Type 3 (SST3) et IpaD

III/ But et stratégie

Caractérisation du rôle d’IpaD dans:

IV/ Résultats et conclusions

Balayage phénotypique

Les interactions de l’extrémité de l’aiguille

(2)

(1)

GST fused proteins His tagged proteins

MxiH

MxiH

IpaD

IpaD∆N-term

IpaD∆N-term

IpaD∆N-term IpaD∆N-term

IpaD IpaD

IpaD

A.

La bactérie envahit la muqueuse intestinale et échappe au système immunitaire en infectant les cellules épithéliales par le pôle basolatéral.

IpaD est conservée parmi toutes les espèces de Shigella et représente par conséquent un

candidat vaccinale

Shigella = agent causal de la « shigellose » : maladie diarrhéique responsable d’environ 1M de morts/an. Problématique: absence de vaccin efficace.

Capacité à changer l’orientation d’un projet et à améliorer l’approche stratégique selon les attentes et les résultats obtenus. La rigueur et la prudence dans le choix d’une approche expérimentale et dans l’interprétation des résultats.

IpaD est une protéine clé du SST3, sa caractérisation facilitera donc: La compréhension de la sécrétion et la virulence de Shigella. L’utilisation d’IpaD pour le design d’un vaccin sous unitaire. La contribution «à long terme» dans la diminution de l’impact de la shigellose.

SST3 = Seringue moléculaire >> formation d’un pore >> injection des effecteurs directement dans le cytoplasme de la cellule hôte >> internalisation de la bactérie.

Le domain auto-chaperon empêche les interactions d’IpaD in vitro

IpaD-IpaD

IpaD-MxiH

Le contrôle de sécrétion

L’ insertion du pore

L’entrée dans la cellule hôte

Les interactions au bout de l’aiguille

A. Structure cristallographique d’IpaD montrant les résidus mutés (Johnson et al., 2007; PDB protein workshop)

B. Alignement des séquences d’IpaD (Shigella), SipD (Salmonella) et de BipD (Burkholderia)

B.

Mutagenèse dirigée des acides aminés conservés

Délétion du domaine auto-chaperon

2 groupes de mutants

Augmentation de l’hémolyse et de l’invasion

Perte du contrôle de sécrétion

Les deux phénotypes sont corrélés à une sécrétion précoce

du translocateur IpaB

Le contrôle de sécrétion est indépendant de la mise en

place du pore de translocation

Les interactions MxiH-IpaD et IpaD-IpaD en absence du domaine N-terminal

MxiH IpaD ×

Les anticorps α-IpaD neutralisent l’entrée dans la cellule hôte

localisé au bout de l’aiguille

Essentiel pour le contrôle de sécrétion

IpaD = bouchon du SST3 (Sani et al., 2007)

Y153A, T161D, Q165L, Y276A V312D , V314D , V319D

V/ Perspectives VI/ Compétences développées

US Patent : US2010/0196391 A1 Shigella IpaD protein and its use as a potential vaccine against Shigella infection” (Allaoui et al., 2010).