Soutenance de thèse de DESSERTINE Maxence
Titre de thèse
Adaptation de Salmonella enterica au cuivre et au stress oxydant
Adaptation of Salmonella enterica to copper and oxidative stress
Résumé de la thèse
Lors d'une infection par Salmonella enterica serovar Typhimurium, les cellules immunitaires de l'hôte déploient un ensemble de mécanismes destinés à éliminer la bactérie, notamment la production d'espèces réactives de l'oxygène et l'accumulation de métaux au sein des compartiments phagocytaires. Dans ce contexte, S. Typhimurium a développé des systèmes de résistance pour lutter contre les dommages oxydatifs et maintenir l'homéostasie du cuivre. CueP est une protéine périplasmique impliquée dans cette homéostasie mais son rôle reste peu caractérisé. Au cours de cette thèse, j'ai montré d'une part que le gène cueP est fortement induit en réponse au cuivre et à la N-chlorotaurine, une molécule oxydante produite dans la vacuole de phagocytose des neutrophiles, et d'autre part que CueP joue un rôle essentiel dans la tolérance au cuivre. Egalement impliquée dans l'homéostasie du cuivre, la protéine périplasmique CueO catalyse l'oxydation du Cu(I) en Cu(II), contribuant ainsi à la détoxification du cuivre. Classiquement, cette réaction est décrite comme dépendante de l'oxygène moléculaire comme accepteur final d'électrons. Toutefois, mes résultats montrent que CueO est produite et active en conditions anaérobies, questionnant le rôle exclusif de l'oxygène dans son mécanisme catalytique. L'ensemble de ces travaux apporte ainsi de nouvelles connaissances sur les mécanismes d'homéostasie du cuivre chez S. Typhimurium et contribue à mieux comprendre les stratégies d'adaptation de cette bactérie face aux contraintes imposées par le système immunitaire de l'hôte.
Thesis resume
During infection by Salmonella enterica serovar Typhimurium, host immune cells deploy a range of mechanisms aimed at eliminating the bacterium, including the production of reactive oxygen species and the accululation of metal within phagocytic compartments. In this environment, S. Typhimurium has evolved efficient resistance systems, particularly to maintain copper homeostasis. CueP is a periplasmic protein involved in this process, although its role remains poorly characterized. In this thesis, I showed, on the one hand, that the cueP gene is strongly induced in response to copper and N-chlorotaurine, an oxidizing molecule produced within the neutrophil phagocytic vacuole, and on the other hand that CueP plays an essential role in copper tolerance. In addition, the periplasmic protein CueO, also involved in copper homeostasis, catalyzes the oxidation of Cu(I) to Cu(II), thereby contributing to copper detoxification. This reaction is classically described as being dependent on molecular oxygen as the final electron acceptor. However, my results demonstrate that CueO is produced and active under anaerobic conditions, challenging the exclusive role of oxygen in its catalytic mechanism. Overall, this work provides new insights into copper homeostasis mechanisms S. Typhimurium and contributes to a better understanding of the adaptive strategies used by this bacterium to withstand host immune pressures.