Résumé - Ixarm

Rôle de CodY dans la virulence de Bacillus anthracis.
Alice Château1*, Willem van Schaik1, Agnès Fouet1,2.
1 Institut Pasteur, Unité Toxines et Pathogénie Bactériennes, Centre National de la Recherche Scientifique,
Unité de Recherche Associée 2172, 28 rue du Dr Roux, 75724 Paris, France. * alice.chat[email protected]
2 Institut Cochin, INSERM U 1016, CNRS UMR 8104, Université Paris Descartes
Bacillus anthracis, agent responsable de la maladie du charbon, est une bactérie Gram
positive sporulante. Les spores résident dans le sol ; elles sont ingérées par l’hôte mammifère,
où elles germent. Elles synthétisent alors des facteurs de virulence, les principaux étant une
toxine tripartite et une capsule. Leur synthèse est contrôlée par des facteurs environnementaux
du mammifère, telle la présence d’un équilibre CO2-bicarbonate et la température, et elle peut
être obtenue in vitro [1]. Un régulateur transcriptionnel majeur a été décrit, AtxA, qui active,
entre autres, l’expression des gènes de la toxine et des enzymes de biosynthèse de la capsule
[2]. La transcription des gènes des composants de la toxine est maximale à l’entrée en phase
stationnaire des bactéries. Ceci suggère l’intervention de régulateurs dits «de transition de
phase». De tels régulateurs, dont CodY, ont été décrits chez Bacillus subtilis, organisme
modèle des bactéries à Gram positif. Contrairement à ce qui a été décrit dans les autres
bactéries Gram positives pathogènes [3], chez B. anthracis, CodY est un activateur de la
virulence ; il augmente l’expression des gènes de la toxine [4].
Le rôle de CodY est recherché. La plus faible synthèse de la toxine, dans un mutant codY,
est la conséquence d’une forte diminution de la quantité d’AtxA. Cependant, cette régulation
de l’accumulation d’AtxA n’a lieu ni au niveau transcriptionnel, ni au niveau traductionnel,
mais est post-traductionelle. Le mécanisme d’action de CodY sur l’accumulation d’AtxA est
actuellement recherché. Nous proposons qu’une protéase hydrolyserait AtxA, la transcription
de son gène serait sous le contrôle de CodY. L’identification et la caractérisation de cette
protéase sont en cours.
Bien que la délétion de codY entraîne une diminution de l’accumulation d’AtxA, la
capsulation n’est pas affectée. Une souche pleinement virulente delétée de codY est cependant
moins virulente que la souche parentale ou qu’une souche atoxinogène. La détermination des
doses létales 50 de souches parentales, ΔatxA et ΔcodY dans différents modèles animaux
permet de suggérer que CodY contrôle d'autres facteurs associés à la virulence que la toxine.
Nous supposons, entre autre, un défaut dans la captation du fer. En effet, le transcriptome de
CodY indique une très forte diminution de l'expression des systèmes d'acquisition du fer dans
le mutant codY. La détermination de l'index de croissance des souches parentales, ΔcodY et
complémentée, a permis de montrer que le mutant codY n'est effectivement pas capable de
croître en présence d'hémoglobine ou d’hémine comme seule source de fer.
Par ailleurs, bien qu’AtxA ait été décrit comme régulateur majeur de la virulence, il
semblerait que CodY ait un rôle encore plus important, son mécanisme d’action est donc
étudié.
Références :
1. Fouet A, Mock M. Regulatory networks for virulence and persistence of Bacillus anthracis. Curr Opin
Microbiol 2006; 9:160-6.
2. Fouet A. AtxA, a Bacillus anthracis global virulence regulator. Res Microbiol 2010; 161:735-42.
3. Sonenshein AL. CodY, a global regulator of stationary phase and virulence in Gram-positive bacteria. Curr
Opin Microbiol 2005; 8:203-7.
4. van Schaik W, Chateau A, Dillies MA, Coppee JY, Sonenshein AL, Fouet A. The global regulator CodY
regulates toxin gene expression in Bacillus anthracis and is required for full virulence. Infect Immun 2009;
77:4437-45.