Helicobacter pylori, inflammation chronique et cancer gastrique
Helicobacter pylori, inflammation chronique et cancer gastrique
Hilde de Reuse([email protected])
Unité de Pathogenèse de Helicobacter
Institut Pasteur, PARIS
Jusqu’en 1983, on pensait que l’estomac était un organe stérile et que les ulcères de l’estomac
étaient causés par le stress
pH median de l’estomac = 2
1886 : identification de bactéries spiralées dans des lavages gastriques humains par Walery Jaworski (Université de Cracovie)
1893 : description de bactéries spiralées dans l’estomac d’un chien par Giulio Bizzozero (Université de Padoue)
Anciennes observations de bactéries dans l’estomac...Anciennes observations de bactéries dans l’estomac...
Ces observations ne montrent pas que la bactérie cause une maladieCes observations ne montrent pas que la bactérie cause une maladie
1) Analyse de biopsies de l’estomac de 135 patients souffrant de gastrite et de biopsies de patients sains=> identification d’une bactérie spiralée uniquement chez les patients souffrant de gastrite
3) Barry Marshall démontre l’un des postulats de Koch en avalant une culture de cette bactérie qu’ils appellent Helicobacter pylori
En 1983 - le travail exemplaire de deux médecins australiens, R. Warren et B. Marshall
2) Culture de cette bactérie pure in vitro
2005: R. Warren et B. Marshall R. Warren et B. Marshall Prix Nobel de Médecine Prix Nobel de Médecine
pour la démonstration du rôle de la bactérie pour la démonstration du rôle de la bactérie Helicobacter pylori Helicobacter pylori dans le développement des maladies de l’estomacdans le développement des maladies de l’estomac
La bactérie Helicobacter pylori
• Gram négatif
• Classe des epsilon protéobactéries
• Spiralée et fortement mobile
H. pylori colonise exclusivement
l’estomac des humains
et des primates non-humains
H. pylori colonise exclusivement
l’estomac des humains
et des primates non-humains
• Helicobacter pylori : chef de file d’un nouveau genre bactérien
Helicobacter pylori chef de file d’un nouveau genre bactérien
Espèces de Helicobacter ayant un tropisme préférentiel pour l'estomac Espèces Hôtes
"Cand idatus Helicobact er bov is" Bovins "Cand idatus Helicobact er he ilmann ii" Fé lidés sau vages, hommes "Flexisp ira" taxon 7 Chiens Helicobacter acinonych is Guépard s Helicobacter bacul iformis Chats Helicobacter bizzozeron ii Chiens, chats, hommes Helicobacter cetorum Dauph ins, bé lugas Helicobacter cynogas tricus Chiens Helicobacter felis Chats, ch iens, guép ards, hommes Helicobacter mustelae Furets Helicobacter py lori Hommes, primate s no n-hominiens Helicobacter sa lomon is Chiens, hommes Helicobacter su is Porcs, ho mmes, primates non -hominiens "Helicobacte r suncus" Musara igne "Helicobacte r wingha mens is" Hommes
Espèces de Helicobacter ayant un tropisme préférentiel pour l'intestin et/ou le foie
Espèces Hôtes "Flexisp ira" taxon 10 Pr imates non-hominiens Helicobacter aurati Hamsters Helicobacter anser is Oies Helicobacter bilis Sour is, rats, ha msters, gerbilles, ch iens,
chats, ov ins, porcs, homm es Helicobacter brantae Oies Helicobacter canadens is Homm es, oies Helicobacter canis Chiens, chats, hommes Helicobacter cholecystus Hamsters Helicobacter cinaed i Homm es, hamsters, ch iens , chats,
renard s, mac aque rhésus, rats "Helicobacte r colifelis" Chats Helicobacter e quorum Chevau x Helicobacter fennell iae Homm es, primate s no n-hominiens (?),
ch iens (?) Helicobacter ganm ani Sour is Helicobacter hepat icus Sour is, hommes (?) Helicobacter mar motae Marmotte, chats Helicobacter mastom yrinus Sour is, mast omys Helicobacter mesocr ice torum Hamsters "Helicobacte r mur ico la" Sour is sauvages Helicobacter mur idarum Rats, sour is Helicobacter pamet ens is Oiseau x, porcs, chats Helicobacter pullorum Vo la illes, homm es Helicobacter rodentium Sour is Helicobacter trogo ntum Rats, porcs, ovins Helicobacter typhlon ius Sour is "Helicobacte r sp. Bird-B" Oiseau x "Helicobacte r sp. Bird-C" Oiseau x "Helicobacte r sp. cot ton -top tam arins" Cotton -top tamar ins
Infections par Helicobacter pylori
Infections par Helicobacter pylori
- très forte prévalence, la moitié de la population humaine mondiale- fortes disparités géographiques (niveau socio-économique)
Mode de transmission :- inter-humaine
- acquisition par voie oro-orale
- acquisition au cours de la petite enfance
- transmission le plus souvent intrafamiliale
- infection persiste souvent toute la vie
Epidémiologie de l’infection par Helicobacter pylori
Prévalence des infections à H. pylori Prévalence des infections à H. pylori
Dans les pays occidentaux => l’incidence diminue
- 66 % de la population de l’âge de 60 ans est infectée - 22 % de la population de l’âge de 20 ans est infectée
Effet cohorte
Asymptomatique (80%)
Ulcères gastriques ou duodénaux (10%)
Gastrite atrophique
Adénocarcinome (1-3%)
Lymphome du MALT (0.3%)
Gastrite chronique(100%)
Infection par H. pylori
Métaplasie intestinale
Dysplasie
Pathologies associées à l’infection par Pathologies associées à l’infection par H. pyloriH. pylori
Dyspepsie fonctionnelle
(5-10%)
<1a
20-30a
65-80a
30-50a
Caractéristiques génétiquesde l’hôte
Génotype de la bactérie
Facteurs de l’environnement
et mode de vie de l’hôte
Risque accru d'atrophie gastrique
et d'adénocarcinome
Polymorphismes des cytokines pro-inflammatoires
-> TNF et IL1 β (puissant inhibiteur de la sécrétion
acide gastrique)
(îlot de pathogénicité Cag, VacA-s1m1)
• Trithérapie de 7 jours : combinaison de deux antibiotiques parmi (Amoxicilline, clarithromycine, tétracycline, métronidazole) + inhibiteur de Pompe à Protons (IPP)
• Nouveaux traitements (90% éradication)- séquentiel- IPP, Tetracycline, Metronidazole, Bismuth
Traitements des infections à Helicobacter pylori
• Apparition préoccupante de souches résistantes
Souches isolées de 530 biopsies (2004-2007, France) 26% clarithromycineR 61% métronidazoleR
0% amoxicillineR
(Raymond et al. Helicobacter 2010)
Helicobacter pylori et cancer gastrique
1994 : reconnaissance internationale de H. pylori comme oncogène de classe I
par l’agence internationale de recherche sur le cancer (IARC)
Principaux agents impliqués :
Bactérie : Helicobacter pylori 5.5%
Virus : Papilloma Virus humains 5.2%
Virus des Hépatites B & C 4.9%
Virus d’Epstein-Barr 1%
VIH & HHV8 0.9%
HTL Virus 0.03%
Parasites du foie : 0.02% (Parkin, Int J Cancer 2006)
Cancers associés aux infections
cancers gastriques
Nombre total de cancers attribuables aux infections en 2002 :
- 1.9 million de cas dans le monde
- 18% de l’ensemble des cancers
Le cancer gastrique en chiffre
• 600 000 nouveaux cas/an dans le monde
• 2ème cause de mortalité par cancer dans le monde
(2/3 des cas dans pays en voie de développement)
• 800 000 morts par an dans le monde
• En France : 6 000 nouveaux cas/an
• Survie à 5 ans : 10-15 %
• Cancers gastriques associés à H. pylori
90 % des lymphomes gastriques de type MALT
71 % des adénocarcinomes gastrique distaux (de type intestinal ou diffus)
Uemura et al. N. Engl. J. Med. (2001)
• Sur les 280 patients non-infectés par H. pylori ou infectés et traitésaucun n’a développé de cancer
- Suivi longitudinal sur 10 ans de 1526 patients japonais
** 4,7 % Dyspeptiques 4,7 % Dyspeptiques 3,5 % Ulcères gastriques3,5 % Ulcères gastriques 2,2 % Polypes gastriques2,2 % Polypes gastriques 0 % Ulcères duodénaux 0 % Ulcères duodénaux
• Sur 1246 patients infectés par H. pylori * 36 patients ont développé un cancer (2,9%)
Comment l’infection par H. pylori conduit au cancer gastrique ?
Processus très long (>40 ans) multifactoriel - mécanismes encore mal compris.
• H. pylori provoque une réponse inflammatoire chronique au niveau des cellules épithéliales de la muqueuse gastrique => conduit à des lésions de l'ADN (espèces réactives de l'oxygène et de l'azote).
• H. pylori provoque l'augmentation de l'enzyme AID, une cytidine deaminase responsable de l"editing" d'ADN => génère l'accumulation de mutations dans TP53.(Matsumoto et al. Nature Med 2007)
• L'infection par H. pylori diminue l'expression de certaines enzymes de réparation de l'ADN. (Machado et al, Clin. Canc Res 2009)
• H. pylori exprime des facteurs de virulence dont les activités augmentent le risque d'oncogenèse (VacA et CagA).
Activités de la cytotoxine VacA
s1 s2 i1 i2 m1 m2
p33 p55
Formes plus fréquemment associées avec le cancer gastrique
(D'après Polk and Peek, Nature Reviews Cancer, 2010)
Séquence signalDomaine
autotransporteur
s i m
Libération cytochrome C
VacuolisationVacuolisation Affaiblissement des jonctions intracellulaires
Affaiblissement des jonctions intracellulaires
Induction de l'apoptose
Induction de l'apoptose
Integrin ß2
Inhibition de l'activation et de la prolifération
IL-2
Altération de la capacité à présenter
les antigènes
Activité immuno-suppressive :évasion de la réponse immunitaire adaptative
Activité immuno-suppressive :évasion de la réponse immunitaire adaptative
Macrophages Lymphocytes B Cellules T
Inhibition de lafusion phagosome-lysosome
L'îlot de pathogénicité Cag
cagA30 gènes
- Ilot Cag : acquis par transfert horizontal de gènes, présent dans :
• 50 % des souches européennes • >95% des souches asiatiques
- souches Cag+ = facteur de risque pour le cancer gastrique :
cancer => 95% Cag+ gastrite non-atrophique => 40 % Cag+
- Contient 22 gènes requis pour la synthèse d'un système de sécrétion de type IV (SST4)
40 kb
CelluleCellule
épithélialeépithéliale
H. pyloriH. pyloriMembrane interneMembrane interne
Membrane externeMembrane externe
H. pyloriH. pylori
Cellule Cellule épithélialeépithéliale CagA
SST4SST4
CagA, une molécule pro-oncogène
injectée par le SST4 Cagrécepteur récepteur
intégrines intégrines 5 ß15 ß1
- Remaniement du cytosquelette - Remaniement du cytosquelette (augmentation de la mobilité et élongation cellulaire)(augmentation de la mobilité et élongation cellulaire)
- Prolifération cellulaire- Prolifération cellulaire
- Remaniement du cytosquelette - Remaniement du cytosquelette (augmentation de la mobilité et élongation cellulaire)(augmentation de la mobilité et élongation cellulaire)
- Prolifération cellulaire- Prolifération cellulaire
CagAP
SHP2
SRC ABL
CagA
PCSK
fragments de PGfragments de PGViala et al.
Nature Immunol. 2004
Activation de NF-kB => Stimulation de la
transcription de la cytokine pro-inflammatoire IL-8
Activation de NF-kB => Stimulation de la
transcription de la cytokine pro-inflammatoire IL-8
Nod1
Perturbation Perturbation - des jonctions serrées et adhérentes - des jonctions serrées et adhérentes - de la polarité cellulaire- de la polarité cellulaire
Perturbation Perturbation - des jonctions serrées et adhérentes - des jonctions serrées et adhérentes - de la polarité cellulaire- de la polarité cellulaire
CagAJAM
ZO-1
ß-cateninActivation anormale
Hyperprolifération Hyperprolifération et différentiation et différentiation
aberranteaberrante
Hyperprolifération Hyperprolifération et différentiation et différentiation
aberranteaberrante
(D'après Polk and Peek, Nature Reviews Cancer, 2010) Rôle du SST4 Cag dans la transformation des cellules épithéliales gastriquesRôle du SST4 Cag dans la transformation des cellules épithéliales gastriques
Effet de l’éradication de H. pylori sur le développement du cancer gastrique
Atrophie gastriqueAmélioration dans l'antre et le corps
Métaplasie intestinaleAucune amélioration
Gastrite chronique
Atrophie gastrique
Métaplasie intestinale
Dysplasie
Adénocarcinome
Gastrite chronique
Atrophie gastrique
Métaplasie intestinale
Dysplasie
Adénocarcinome
• Traitement du MALT: 80 % de régression après éradication de H. pylori
• Effet bénéfique de l'éradication de H. pylori sur l'évolution des lésions pré-néoplasiques (Méta-analyse par Rokkas et al. Helicobacter 2007)
Point de“non-retour” ?
• Helicobacter pylori : une bactérie de découverte récente responsable de diverses pathologies de l'estomac chez l'homme.
• H. pylori colonise de manière persistante la moitié de la population humaine mondiale (800 000 morts/an).
• H. pylori = la seule bactérie reconnue comme oncogène de classe 1 (MALT et adénocarcinome).
• Adénocarcinome apparaît après des décades d'infection par H. pylori– mutagenèse de l'ADN des cellules hôtes (inflammation, AID).– diminution de l'expression de facteurs de réparation de l'ADN.– expression de facteurs de virulence (VacA et Cag) qui augmentent le risque d'oncogenèse.
• L'éradication de H. pylori fait régresser le MALT et elle est bénéfique pour l'évolution des lésions pré-oncogènes.
Conclusions
H. pylori possède des propriétés uniques qui lui permettrent de survivre
et de se multiplier à long terme dans l’estomac, un organe pourtant hostile...
Barrière physique :mucus très épais
Barrière biologique :réponse immunitaire
Barrière chimique : acidité
pH médian : 2
pH 4.5-6
cellules épithéliales
Adapté de Adapté de Tortora, Funke and Case "Microbiology, an Tortora, Funke and Case "Microbiology, an introduction" editeur Pearsonintroduction" editeur Pearson
pH neutre
Barrière immunologiqueBarrière immunologiqueMotifs Lewis : mimétisme moléculaire
Immuno-suppression
Barrière physique : mucus très épaisBarrière physique : mucus très épais
Forme spiralée pour pénétrer dans le mucus
Flagelles pour se déplacer dans le mucus
2 NH3 + CO2
NH4+
H+
H+=
O
NH2-C-NH2 + H2O
H+
H+
H+
H+
Barrière chimique : pH très acideBarrière chimique : pH très acide
UréaseUréase
Urease : un facteur de virulence Urease : un facteur de virulence majeur de majeur de H. pyloriH. pylori
Urease : un facteur de virulence Urease : un facteur de virulence majeur de majeur de H. pyloriH. pylori
- Enzyme essentielle pour la résistance à l'acidité, indispensable à la colonisation de modèles animaux
- Urease : 10% protéines totales de H. pylori
- Uréase de H. pylori, la plus active de toutes les uréases décrites (Km=0,2-0,5 mM)
- Au niveau des cellules épithéliales gastriques de l'hôte- l'ammoniac produit par H. pylori est cytotoxique- la présence d'ammoniac accélère l'induction de l'apoptose induite
par la cytokine TNF
Ni2+
24 nickel ions par complexe actif d'uréase [(UreA-UreB)3]4
Urease : une métalloenzyme à nickelUrease : une métalloenzyme à nickel
Ni2+
Uréase : Uréase : une arme à double tranchantune arme à double tranchant
- à pH acide : activité indispensable à la survie de à pH acide : activité indispensable à la survie de H. pyloriH. pylori
- à pH neutre : production d'ammoniac délétère car conduit à pH neutre : production d'ammoniac délétère car conduit
à un pH alcalin toxique pour à un pH alcalin toxique pour H. pyloriH. pylori
pH Compte-viable des bactéries
PBS pH 7.0
37°C - 1 H
PBS pH 2+ 10mM urée
PBS pH 7.0+ 10mM urée
2x108 bact./ml
H. pylori
Tests de la réponse de Tests de la réponse de H. pylori H. pylori à l'acidité à l'acidité in vitroin vitro
0123456789
0 1
pH = 7pH = 7
pH = 2
1 H
108 CFU/ml
pH = 2
pH final pH initial
Nécessité pour la bactérie de contrôler son activité uréase
Incubation sans urée
0123456789
0 1
pH = 6.5pH = 7
pH = 9
1 H
108 CFU/ml
pH = 2
pH initial pH final
Incubation avec urée
Toxique
Plusieurs niveaux de contrôle de Plusieurs niveaux de contrôle de l'activité uréase chez l'activité uréase chez H. pyloriH. pylori
- Accessibilité de son substrat, l'urée
- Transport de son co-facteur, le nickel
- Incorporation du nickel dans son site actif
Identification de mécanismes originaux
- Stockage du nickel
Sous-unités catalytiques
Protéines accessoires
ureA ureB ureI ureE
ureF
ureG ureH
Ni2+ UreHEFG
(UreA-UreB)6
PP
Canal à uréeUreI
H+Urée
Urée
Skouloubris et al. Infect & Immun 1998Bury-Moné et al. Mol Microbiol 2001 et 2004
Construction d'un mutant de H. pylori ureI-> activité uréase identique à celle de la souche sauvage (sur des lysats)
0123456789
0 1
pH = 6.5pH = 7
pH = 9
1 H0123456789
0 1
pH = 2.5
pH = 9
108 CFU/ml
105 CFU/ml
1 H
pH = 2
Souche de H. pylori sauvage Mutant de H. pylori ureI
pH = 7
pH = 2
UreI est nécessaire pour la survie de H. pylori à pH acide en présence d'urée
pH final pH initial pH final pH initial
Incubation avec urée
Démonstration du transport de l'urée à pH acide par UreI dans un système hétérologue (oocytes de Xénopes) Weeks et al. 2001
0 1 2 3 4 semaines
Inoculation par voie orogastriquede 109 bactéries
(souche SS1)
Compte-viable
Sacrifice
H. pylori sauvage
109
0 10 202 7 14 28 C
harg
e b
act
érie
nne
(CF
U/g
es
tom
ac
)
101
102
103
104
105
106
107
108
0
H. pylori ureI
(Skouloubris et al. I&I 1998)
jours
Contrôle négatif
La protéine UreI est essentielle pour la colonisationLa protéine UreI est essentielle pour la colonisationd'un modèle animal par d'un modèle animal par H. pyloriH. pylori
NH3 + CO2
UréaseUréaseUréaseUréase
NH4+
H+
Urée
H+
H+
H+
Urée
UreI = canal à urée dans la membrane interne UreI = canal à urée dans la membrane interne de la bactérie ouvert uniquement à pH acidede la bactérie ouvert uniquement à pH acide
(cible thérapeutique - brevet)(cible thérapeutique - brevet)
UreI = canal à urée dans la membrane interne UreI = canal à urée dans la membrane interne de la bactérie ouvert uniquement à pH acidede la bactérie ouvert uniquement à pH acide
(cible thérapeutique - brevet)(cible thérapeutique - brevet)
H+
H+
H+
UreI
H+
H+
H+
Plusieurs niveaux de contrôle de Plusieurs niveaux de contrôle de l'activité uréase chez l'activité uréase chez H. pyloriH. pylori
- Accessibilité de son substrat, l'urée
- Transport de son co-facteur, le nickel
- Incorporation du nickel dans son site actif
Identification de mécanismes originaux
Il est essentiel pour Il est essentiel pour Helicobacter pyloriHelicobacter pylori de se de se procurer du nickel dans l’estomac de son hôteprocurer du nickel dans l’estomac de son hôte Il est essentiel pour Il est essentiel pour Helicobacter pyloriHelicobacter pylori de se de se procurer du nickel dans l’estomac de son hôteprocurer du nickel dans l’estomac de son hôte
NickelNickel
L'acquisition des métaux par les bactéries L'acquisition des métaux par les bactéries pathogènes au sein de leur hôte pathogènes au sein de leur hôte
est un élément de virulenceest un élément de virulence
L'acquisition des métaux par les bactéries L'acquisition des métaux par les bactéries pathogènes au sein de leur hôte pathogènes au sein de leur hôte
est un élément de virulenceest un élément de virulence
Environnement gastrique :Environnement gastrique : - complexe et variécomplexe et varié- biodisponibilité des ions métalliques ?biodisponibilité des ions métalliques ?
Concentration du nickel dans le corps Concentration du nickel dans le corps humain est très faible : 2-11 nMhumain est très faible : 2-11 nM
Acquisition du nickel par Acquisition du nickel par H. pyloriH. pylori
Ni2+
NixANixA
??
MIMI
MEME
Comment le nickel est-il Comment le nickel est-il transporté à travers la membrane transporté à travers la membrane
externe (ME) ?externe (ME) ?
Aucune source d'énergie disponible au niveau de la ME
Modified from Braun & Braun
Substrate-binding site
Le complexe TonB/ExbB/ExbD fournit de l'énergie pour le Le complexe TonB/ExbB/ExbD fournit de l'énergie pour le transport à travers la membrane externe (ME) en utilisant la transport à travers la membrane externe (ME) en utilisant la
force proto-motrice de la membrane interne (MI)force proto-motrice de la membrane interne (MI)
Le complexe TonB/ExbB/ExbD fournit de l'énergie pour le Le complexe TonB/ExbB/ExbD fournit de l'énergie pour le transport à travers la membrane externe (ME) en utilisant la transport à travers la membrane externe (ME) en utilisant la
force proto-motrice de la membrane interne (MI)force proto-motrice de la membrane interne (MI)
Substrats du système TonB :
• Fer chélaté (sidérophores)
• Cobalamin, vitamine B12 (cofacteur cobalt)
Transporteur Transporteur dépendant de dépendant de TonB = TBDTTonB = TBDT
Transporteur Transporteur dépendant de dépendant de TonB = TBDTTonB = TBDT
MEME
MIMI
La machinerie ExbB/ExbD/TonB est impliquée La machinerie ExbB/ExbD/TonB est impliquée
dans le transport du fer chez dans le transport du fer chez H. pyloriH. pylori
La machinerie ExbB/ExbD/TonB est impliquée La machinerie ExbB/ExbD/TonB est impliquée
dans le transport du fer chez dans le transport du fer chez H. pyloriH. pylori
Kristine SCHAUER
Question: est-ce que TonB est Question: est-ce que TonB est
requis pour le transport requis pour le transport
énergisé du nickel ?énergisé du nickel ?
Question: est-ce que TonB est Question: est-ce que TonB est
requis pour le transport requis pour le transport
énergisé du nickel ?énergisé du nickel ?
Mesures du contenu intracellulaire en nickel par la technique deMesures du contenu intracellulaire en nickel par la technique de"Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry" (ICP-MS)"Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry" (ICP-MS)
Ni2+
pH 7
• A pH 7, peu de nickel accumulé indépendamment de TonB
µmol Ni2+ /g prot
• A pH 5, augmentation de l'accumulation du nickel, dépend de TonB
pH 5
mutant ∆exbB-exbD-tonB+ mutant complémenté
Modified from Braun & Braun
Identification du transporteur TonB-dépendantIdentification du transporteur TonB-dépendantIdentification du transporteur TonB-dépendantIdentification du transporteur TonB-dépendant
présente les caractéristiques d'un TBDT
localisée dans la membrane externe (Ernst et al. 2006 J. Bact)
régulée par NikR en réponse au nickel (Muller et al. 2011 NAR)
FrpB4
Mutant ∆frpB4, même phénotype que
le mutant ∆exbB-D-tonB
Conséquences du transport du nickel TonB-dépendant sur l'activité uréase
Conséquences du transport du nickel TonB-dépendant sur l'activité uréase
pH 7 pH 5
A pH 7, accumulation du nickel A pH 7, accumulation du nickel TonB-indépendante TonB-indépendante
=> activation de l'uréase=> activation de l'uréase
A pH 5, à des faibles doses de nickelA pH 5, à des faibles doses de nickel
=> Machinerie ExbB/ExbD/TonB + => Machinerie ExbB/ExbD/TonB + FrpB4 nécessaires à l'activité uréaseFrpB4 nécessaires à l'activité uréase
H+
PMF
Exb
B
ExbD
To
nB
FrpB4
H+
ME
MI
• FrpB4 = Transporteur de nickel dépendant de TonB
• Transport de nickel est activé à pH acide
• Activation de l'uréase à pH acide par l'apport de nickel
Schauer et al. Molec Microbiol (2007)
NixANixA
Nickel
Schauer, Rodionov et al. TIBS (2008) UréaseUréase
Première démonstration d'un transport du nickel à travers la ME Première démonstration d'un transport du nickel à travers la ME par un mécanisme dépendant de la machinerie TonBpar un mécanisme dépendant de la machinerie TonB
Plusieurs niveaux de contrôle de Plusieurs niveaux de contrôle de l'activité uréase chez l'activité uréase chez H. pyloriH. pylori
- Accessibilité de son substrat, l'urée
- Transport de son co-facteur, le nickel
- Incorporation du nickel dans son site actif
Identification de mécanismes originaux
• Purification de complexes multi-protéiques à partir de l'organisme d'origine
=> Meilleure spécificité des complexes (moins de faux positifs)
• Purification de complexes protéiques par la technique TAP, Tandem Affinity Purification (Kerstin STINGL)
Incorporation du nickel dans l'uréase par des complexes protéiques
• Carte génomique d'interaction protéiques par paires (Y2H) Nature (2001), Mol Microbiol (2001), NAR (2003)
Recherche de complexes protéiques associés à l'uréase chez H. pylori par TAP
Identification de deux populations de complexes
- un complexe enzymatique actif associé à des enzymes du métabolisme de NH3
- un complexe d'incorporation du nickel partagé avec celui de l'hydrogénase (distribution du nickel)
Identification de deux populations de complexes
- un complexe enzymatique actif associé à des enzymes du métabolisme de NH3
- un complexe d'incorporation du nickel partagé avec celui de l'hydrogénase (distribution du nickel)
UreaseUreaseNi 2+
HydrogenaseHydrogenase
Ni2+ Complexes protéiques pour l'incorporation du
nickel
UreaseUreaseUreaseUrease
HydrogenaseHydrogenaseHydrogenaseHydrogenase
Complexes protéiques Complexes protéiques pour l'incorporation pour l'incorporation
du nickeldu nickel
Complexes protéiques Complexes protéiques pour l'incorporation pour l'incorporation
du nickeldu nickel
Urée
H+ UreI
H+
Canal à urée activé Canal à urée activé à pH acideà pH acide
Canal à urée activé Canal à urée activé à pH acideà pH acide
Urée
NixA
Nouveaux mécanismes pour Nouveaux mécanismes pour l'acquisition du nickel, l'acquisition du nickel,
activés à bas pHactivés à bas pH
Nouveaux mécanismes pour Nouveaux mécanismes pour l'acquisition du nickel, l'acquisition du nickel,
activés à bas pHactivés à bas pHFrpB4
TonB-ExBD
Ni2+
Ni2+
Helicobacter pylori est une bactérie fascinante !
- il reste beaucoup d’aspects de sa virulence à comprendre
- elle constitue un bon système d’étude
* pour identifier de nouveaux mécanismes ou de nouvelles fonctions dont certains peuvent être communs à d’autres bactéries pathogènes
* pour comprendre les processus qui conduisent au cancer
http://www.helicobacter.fr./
Pour en savoir plus sur H. pyloriPour en savoir plus sur H. pylori
Eliette TOUATIEliette TOUATI
Valérie MICHELValérie MICHEL
Hilde DE REUSEHilde DE REUSE
Unité Pathogenèse de HelicobacterUnité Pathogenèse de Helicobacter
Julien GALLAUDJulien GALLAUD
Yulia REDKOYulia REDKO
Sylvie AUBERTSylvie AUBERT
Daniel VINELLADaniel VINELLA
Julien FERNANDESJulien FERNANDES
Mécénat
ODYSSEY-Re
Janssen
Karine ANGERKarine ANGER
ERL3526
Mireille FERRANDMireille FERRAND
Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (CEA/CNRS Grenoble)
Christelle BALHAWANEIsabelle MICHAUD-SORET
Laboratoire de Cristallographie et Cristallogenèse des Protéines
(CEA/CNRS Grenoble)
Christine CAVAZZA
Laboratoire CEA de Cadarache DSV/IBEB/SBVME/LB3M
Pierre RICHAUD
Groupe de Cristallographie Macromoléculaire (ESRF Grenoble), now at
IBCP Lyon
Cyril DIANLaurent TERRADOT
Génopole IP (Proteopole)
Pascal LENORMANDJean-Claude ROUSSELLE
Abdelkader NAMANE
Burnham Institute, La Jolla USA
Dmitry RODIONOV
MERCI POUR VOTRE
ATTENTION !
AVEZ-VOUS DES QUESTIONS ?AVEZ-VOUS DES QUESTIONS ?