Les membranes cellulaires comprennent généralement une bicouche lipidique composée d'une tête polaire et d'un corps apolaire constitué d'acides gras (AG). La structure et la longueur des AGs sont déterminantes pour la topologie et les propriétés de la membrane. Ceci est crucial pour l'adaptation des bactéries à divers environnements. La plupart des bactéries synthétisent les AGs par la voie de synthèse des AGs FASII. Cette voie n'est pas essentielle chez les bactéries Gram-positives qui utilisent des AGs exogènes pour synthétiser leurs lipides. La voie FASII est contrôlée, chez les bactéries lactiques, par le répresseur transcriptionnel FabT par un mécanisme de rétrocontrôle ; en effet, FabT a comme co-répresseur des acyl-ACP (Acyl Carrier Protein). Leur efficacité dépend de la longueur et de la saturation des acyls. L’ACP peut également varier : certains Streptocoques et Entérocoques possèdent deux gènes codant des ACP. L’un, acpA, appartient au locus FASII et est, comme les gènes FASII, réprimés en présence d’AGs exogènes. L’autre, acpB, est en opéron avec plsX, PlsX intervenant dans la biosynthèse des phospholipides, et n’est pas réprimé en présence d’AGs exogènes. Le rôle d’AcpB en tant que co-répresseur de FabT est controversé. Les auteures ont choisi de l’étudier chez Streptococcus pyogenes qui possède AcpA et AcpB.
S. pyogenes, également connu sous le nom de Streptocoque du groupe A (SGA), provoque des infections bénignes, mais également des infections sévères, invasives, et des séquelles post-infectieuses. S. pyogenes est responsable de plus de 500 000 décès par an dans le monde. Depuis 2019, il y a une recrudescence d’infections bénignes et mortelles à S. pyogenes en Europe.
Pour déterminer le rôle d’AcpB, les chercheuses ont créé un mutant délété du gène acpB (DAcpB) et ont caractérisé différents phénotypes. Elles ont également construit un mutant dans fabT (mFabT) et comparé les deux souches mutantes. Qu’AcpB soit impliqué dans le contrôle de la voie FASII a été testé par analyse de la répression de l’expression de gènes FASII en présence d’AGs exogènes par qRT-PCR. La souche DAcpB a en grande partie perdu cette capacité. Ainsi, AcpB est un co-répresseur majeur de FabT. La comparaison de l’expression de gènes FASII dans les deux souches mutantes montre que l’effet de la délétion d’acpB est moins important qu’une mutation ponctuelle dans fabT. Ceci indique qu’AcpB n’est pas le seul co-répresseur, suggérant qu’AcpA peut aussi jouer ce rôle dans S. pyogenes. Les conséquences sur la membrane bactérienne de cette dérégulation ont été caractérisées par détermination de la composition en AG des membranes. Les AGs de la souche DAcpB sont plus longs et plus saturés que ceux de la souche sauvage. Ceci est dû, d’une part, à la dérégulation de la voie FASII et, d’autre part, au fait que le gène codant l’enzyme catalysant l’insaturation des AGs est moins déréprimé que ceux codant les dernières étapes d’élongation. La comparaison de la composition des membranes des souches DAcpB et mFabT montre que la synthèse des AG est plus affectée dans cette dernière. Ceci reflète la différence de régulation observée. Enfin, les structures de surface étant impliquées dans l’adhésion aux cellules de l’hôte, les chercheuses l’ont analysée pour les deux souches. La souche DAcpB présente un défaut d’adhésion aux cellules épithéliales. Il en est de même pour la souche mFabT et aucune différence significative d’adhésion n’existe entre ces deux souches. Ainsi, la modification de la composition membranaire de la souche DAcpB, bien que moins élevée que celle de la souche mFabT, suffit à détériorer la capacité d’adhésion à des cellules eucaryotes.
En conclusion, en présence d’AG à longues chaines insaturées, les acyl-AcpB sont les co-répresseurs majeurs de FabT chez S. pyogenes. Des expériences de biochimie avaient montré qu’il en était de même chez Streptococcus pneumoniae. Cependant, ceci ne peut pas être généralisé à tous les Streptocoques, certaines souches de Streptococcus agalactiae, par exemple, ne possédant pas le gène acpB. Enfin, chez S. pyogenes, une délétion d'acpB, par le biais de la contribution d'AcpB à la régulation de la transcription de FASII par FabT, affaiblit l'adhésion des bactéries aux cellules de l’hôte, ce qui confirme l'importance de la régulation de FASII pour l'interaction de la bactérie avec son hôte.
Crédit figure : Clara Lambert.
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Lambert C., d’Orfani A., Gaillard M., Zhang Q., Gloux K., Poyart C., Fouet A. Acyl-AcpB, a FabT co-repressor in Streptococcus pyogenes. J. Bacteriol., 9 Oct. 2023. PMID: 37811985
