Projet proposé

Novembre 2014
OFFRE DE POST‑DOC DE 2 ANS AU LBC (CEA CADARACHE) AVEC PASCAL ARNOUX
CONTEXTE Staphylococcus aureus est une bactérie commensale responsable de nombreuses infections de la peau et des muqueuses. Ce6e bactérie est versatile dans son métabolisme et possède un grand nombre de facteurs de virulence. Récemment, il a été montré que l’un de ces facteurs de virulence concernait l’import de nickel en condition de carence 1. Des études en cours au laboratoire (en collaboration avec E. Borezée‑Durant, spécialiste en microbiologie de S. aureus, et R. Lobinski, spécialiste en métabolomique) montrent que ce6e bactérie synthétise un chélateur de nickel jamais décrit auparavant et que nous proposons de baptiser staphylopine. Trois gènes (cntKLM) sont co‑localisés en opéron avec un transporteur de type ABC (cntA‑
F) et sont responsables de la biosynthèse de la staphylopine. Pour la première fois nous décrivons la biosynthèse d’un nickellophore via l’action consécutive de trois enzymes : CntK, une histidine racémase, CntL une aminopropyltransférase apparentée aux nicotianamine synthases (NAS) de plantes et enﬁn CntM, une protéine appartenant à la famille DUF2338 dont nous montrons qu’elle appartient à la famille des opine synthases. Ce système de biosynthèse d’un nickellophore est retrouvé chez d’autres bactéries pathogènes comme Pseudomonas aeruginosa ou Yersinia pestis, ouvrant ainsi des perspectives cliniques intéressantes.
SUJET Les gènes des trois enzymes responsables de la biosynthèse de la staphylopine sont déjà clonés, et les protéines exprimées et puriﬁées. Dans le cas de CntL nous avons des premiers cristaux en présence de l’un de ses substrats, le S‑Adenosyl methionine (SAM ; donneurs de partie aminopropyl). Des cristaux de l’opine synthase CntM en complexe avec le NADPH ont aussi été obtenus ainsi qu’un premier jeu de donnée de diﬀraction à 2.8Å de résolution.
Il s’agira pour le ou la candidat(e) de déterminer les structures cristallines des enzymes de la voie de biosynthèse de la staphylopine (CntK, CntL et CntM) en présence ou non de leur substrat. Ces structures devraient perme6re de mieux comprendre certains aspects mécanistiques originaux comme l’utilisation de D‑
histidine par une enzyme apparentée aux NAS de plantes, mais aussi pourraient aider à la mise au point d’inhibiteurs.
1
Remy et al. (2013). The Staphylococcus aureus Opp1 ABC transporter imports nickel and cobalt in zinc‑
depleted conditions and contributes to virulence 87, 730–743.
Novembre 2014
LABO Le LBC est un laboratoire multidisciplinaire où cohabitent sous forme symbiotique des chercheurs, technicien(ne)s et étudiant(e)s visant à mieux comprendre et parfois utiliser des objets aussi diverses que des bactéries magnétotactiques ou radiotolérantes, ou bien encore des bactéries, des gènes et des protéines impliquées dans la résistance à des stress métalliques.
Pour plus d’infos se rendre à la page web du laboratoire (h6p://www‑dsv.cea.fr/lbc)
CADRE Le CEA de Cadarache est localisé en Provence, à 20 min au nord d’Aix‑en‑Provence dans une région riche de lavande, de lacs et de montagnes.
PUBLICATIONS RELIÉES AU PROJET
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Ghssein et al. (In preparation) A nickelophore related to plant’s nicotianamine in pathogenic bacteria.
Dreyfus, C., Larrouy, M., Cavelier, F., Martinez, J., Pignol, D., & Arnoux, P. (2011). The crystallographic structure of thermoNicotianamine synthase with a synthetic reaction intermediate highlights the sequential processing mechanism. Chem Commun 47, 5825‑5827. Dreyfus, C., Lemaire, D., Mari, S., Pignol, D., & Arnoux, P. (2009). Crystallographic snapshots of iterative substrate translocations during nicotianamine synthesis in Archaea. PNAS 106, 16180‑16184. [email protected]

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