DolP entre le « Yin et le Yang » de la réponse au stress chez les entérobactéries

Les entérobactéries, bacilles Gram négatifs présents essentiellement dans la flore intestinale des mammifères, sont dotées d’une enveloppe imperméable qui leur permet de mieux résister à des agents toxiques, tels que les antibiotiques ou des détergents. Pour assurer leur survie dans ces environnements hostiles, les bactéries doivent en permanence préserver l’intégrité de cette enveloppe, en particulier de la membrane externe (ME) composée d’acides gras et de protéines jouant un rôle crucial. Ainsi, les protéines intégrales de l’enveloppe, dites Outer Membrane Proteins (OMPs) assurent diverses fonctions critiques pour la croissance bactérienne, la défense ou encore la pathogénicité. En cas de défaut de ces OMPs, la barrière de perméabilité des bactéries est altérée et une voie transcriptionnelle de réponse au stress, notée s^E, est déclenchée.

Une des réponses de cette voie est la surproduction de la machinerie BAM (b-barrel assembly machinery) responsable de l’assemblage des protéines intégrales de l’enveloppe dans la membrane externe, permettant de rétablir leur fonction. Les scientifiques ont découvert qu’une accumulation de BAM chez Escherichia coli pouvait être toxique pour la cellule, suggérant un mécanisme finement régulé. Afin de décrypter les bases moléculaires de l’équilibre entre « le Yin et le Yang » de la réponse au stress, ils ont mis en lumière le rôle déterminant de DolP, une lipoprotéine de la ME induite par la réponse s^E, dans ce processus en montrant que DolP entre en contact avec le complexe BAM au niveau de la ME. En interagissant directement avec BamA, la sous-unité centrale de BAM, DolP permet le repliement correct de cette protéine membranaire, altéré lors de sa surproduction. Ainsi, DolP assure la pleine fonctionnalité de BAM requise au maintien de l’intégrité de l’enveloppe. De plus, les chercheurs montrent qu’en condition de stress, DolP perd sa localisation à la zone de division cellulaire (septum) où elle est supposée réguler le remodelage du peptidoglycane, composant la paroi des bactéries. Ceci suggère un lien entre le stress de l'enveloppe causé par une altération de la biogenèse des OMPs et la régulation d'une étape tardive de la division cellulaire.

En apportant des éléments nouveaux sur les mécanismes de biogénèse et de maintenance de l’enveloppe des bactéries Gram négatives, ces travaux pourraient permettre d’identifier de nouvelles cibles d’intérêt pour le développement d’antibiotiques innovants.

Pour en savoir plus :
Lipoprotein DolP supports proper folding of BamA in the bacterial outer membrane promoting fitness upon envelope stress.
Ranava D, Yang Y, Orenday-Tapia L, Rousset F, Turlan C, Morales V, Cui L, Moulin C, Froment C, Munoz G, Rech J, Marcoux J, Caumont-Sarcos A, Albenne C, Bikard D, Ieva R.
Elife. 2021 Apr 13. doi: 10.7554/eLife.67817.