Etude d’un système original d’acquisition du cuivre chez l’agent de la coqueluche Bordetella pertussis
Résumé
Copper is toxic but essential to most bacteria. The cruR-bfrG-bp2921 operon is thought to be involved in the acquisition of copper for the assembly of cytochrome oxidases in ordetella
pertussis. CruR is a regulatory protein, BfrG is a TonB-dependent transporter and Bp2921 is a putative copper reductase. The objective of my internship was to initiate the functional study of this operon. As BfrG was shown to interact with copper through a histidine residue by electron paramagnetic resonance, a candidate histidine was mutagenized and the mutant protein was produced to study interaction with copper. Phenotypic studies of the recombinant strain carrying the mutated bfrG gene have shown the functional importance of this residue. The
cytochrome oxidases of B. pertussis were inactivated one by one in the wild type strain and in the bp2921 deletion mutant. Preliminary analyses of these mutants showed that the copper
cytochromes oxidase are non-functional in the absence of the Bp2921 protein under conditions of limited oxygenation, in agreement with its predicted function.
Le cuivre est un métal toxique mais essentiel à la plupart des bactéries. L’opéron cruR-bfrGbp2921 serait impliqué dans l’acquisition du cuivre pour l’assemblage de cytochrome-oxydases chez Bordetella pertussis. CruR est une protéine régulatrice, BfrG un transporteur TonBdépendant et Bp2921 pourrait être une réductase de cuivre. L’objectif de mon stage est d’initier la caractérisation fonctionnelle de cet opéron. L’étude de l’interaction de BfrG avec le Cu2+ par résonance paramagnétique électronique (EPR) ayant indiqué l’implication d’un résidu histidine, une histidine candidate a été mutée et la protéine recombinante produite pour son étude par EPR. L’analyse phénotypique de B. pertussis portant le gène bfrG muté a indiqué l’importance fonctionnelle de ce résidu. Les cytochromes oxydases de B. pertussis ont été inactivées une par une dans la souche sauvage et le mutant de délétion de bp2921. Des analyses phénotypiques de ces mutants ont montré le rôle de la protéine Bp2921 pour la croissance de B. pertussis en conditions d’oxygénation limitante, en accord avec sa fonction prédite.