Reconnaissance hôte-pathogène par le modèle du leurre intégré

La réponse immunitaire chez les plantes est largement arbitrée par les protéines multidomaines NLR. Ces récepteurs immunitaires sont les éléments clés de la reconnaissance du pathogène conduisant à la susceptibilité ou à la résistance des plantes. Nos collaborateurs au BGPI (Biologie et Génétique des Interactions Plantes-Parasites) du centre Inra de Montpellier s'intéressent aux interactions entre le riz et le champignon phytopathogène Magnaporthe oryzae. Le riz constitue la principale source de nourriture pour la moitié de la population mondiale, et la durabilité des cultures représente un enjeu majeur de santé publique. Depuis plusieurs années, l'équipe « Structure, Dynamique et Fonction des biomolécules par RMN » du CBS a entrepris une collaboration pour mieux comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu lors de la reconnaissance hôte-pathogène. Une approche par résonnance magnétique nucléaire ainsi que des tests d'interactions protéines–protéines réalisées in vitro et in vivo ont permis de proposer un modèle expliquant le processus de reconnaissance qui implique notamment le domaine de leurre intégré au récepteur. Ce modèle suggère que les effecteurs du champignon (protéines agissant comme des facteurs de virulence) sont reconnus par le domaine de leurre intégré mais que cette reconnaissance exige aussi une synergie avec les autres domaines du récepteur immunitaire.

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Etude du repliement des protéines par RMN haute pression

Tout ce que vous avez toujours voulu savoir sur l'utilisation de la RMN Haute-Pression pour l'étude du repliement des protéines sans jamais oser le demander.

"Monitoring protein folding through high pressure NMR spectroscopy"
Julien Roche, Catherine A. Royer, Christian Roumestand
Progress in Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, Volumes 102–103, November 2017, Pages 15–31 (https://doi.org/10.1016/j.pnmrs.2017.05.003)

Assemblages supra-moléculaires en 3D à partir d'images 2D en microscopie à super-résolution

 

COMMENT OBTENIR UNE RECONSTITUTION 3D D'ASSEMBLAGES SUPRA-MOLÉCULAIRES À PARTIR D'IMAGES 2D COLLECTÉES EN MICROSCOPIE À SUPER-RÉSOLUTION?

La microscopie à super-résolution permet aujourd'hui d'imager des assemblages supra-moléculaires dans des environnements complexes avec une résolution meilleure que la limite de diffraction, à l'échelle nanométrique.

Les équipes de Marcelo Nollmann (CBS, Montpellier) et Gaëtan Bellot (IGF, éq. Lebon) viennent de mettre au point une méthode qui permet d'obtenir une reconstitution 3D d'objets nanométriques (origami d'ADN et assemblages de protéines) à partir d'images 2D collectées en microscopie à super-résolution. Cette étude ouvre de nouvelles possibilités dans l'exploration de l'organisation tridimensionnelle et des propriétés de molécules d'intérêt biologique.

Ces travaux ont été récemment mis en valeur dans une revue dans Nature Methods (Nature Methods 14, 942 (2017) doi:10.1038/nmeth.4453).

 

Impact des protéines fluorescentes de fusion sur le moteur flagellaire bactérien

Les protéines fluorescentes de fusion ouvrent une fenêtre unique et directe sur la fonction des protéines. Cependant, elles introduisent aussi un risque de perturbation sur la fonction de la protéine native. Le succès des applications des fusions fluorescentes dépend donc d'une évaluation et d'une minimisation attentives des effets de bord, alors qu'une telle information manque encore pour de nombreuses applications. Ceci est particulièrement important dans l'étude de la dynamique interne des protéines motrices, où la coordination des réactions à la fois chimiques et mécaniques peut être affectée. Les protéines fluorescentes fusionnées aux stators des Moteurs Flagellaires Batériens (BFM) ont été précédemment utilisées pour mettre à jour la dynamique des sous-unités motrices. Nous rapportons ici les effets sur les moteurs isolés de trois protéines fluorescentes fusionnées aux stators, qui chacune altère le comportement du BFM.

Scientific Reports 7, Article number: 12583(2017)
doi:10.1038/s41598-017-11241-w
https://www.nature.com/articles/s41598-017-11241-w

 

Catch-bond et sensibilité mécanique du moteur falgellaire bactérien

Le moteur flagellaire bactérien (BFM) est le moteur rotatif qui fait tourner chaque flagelle bactérien, permettant le mouvement chez de nombreuses bactéries motiles. Le couple est fourni par des unités de stator, des canaux ioniques à force ionique connus pour s'assembler dynamiquement dans le BFM. Ce renouvellement est mécanosensible, le nombre d'unités engagées dépendant de la charge visqueuse subie par le moteur à travers le flagelle.

Dans ce travail, nous mesurons directement la cinétique d'arrivée et de départ des unités de stator dans des moteurs individuels par l'analyse d'enregistrements à haute résolution de la vitesse du moteur, tout en faisant varier dynamiquement la charge sur le moteur via un couple magnétique externe.

Les vitesses cinétiques obtenues, robustes par rapport aux détails du modèle d'adsorption appliqué, indiquent que la durée de vie d'une unité de stator assemblée augmente lorsqu'une force plus élevée est appliquée à son point d'ancrage dans la paroi cellulaire. Cela fournit des preuves solides qu'une liaison catch-bond (une liaison renforcée plutôt qu'affaiblie par la force) entraîne la mécanosensibilité du complexe moteur flagellaire.

Ces résultats ajoutent le BFM à une liste courte, mais croissante, de systèmes démontrant des liaisons catch-bond, suggérant que cette «stratégie moléculaire» est un mécanisme répandu pour détecter et répondre au stress mécanique. Nous proposons que l'adhésion, force-dependent, du stator permet à la cellule de s'adapter à une viscosité hétérogène et peut finalement jouer un rôle dans la détection de surface pendant l'essaimage et la formation de biofilm.

Nord AL, Gachon E, Perez-Carrasco R, Nirody JA, Barducci A, Berry RM, Pedaci F. Proc Natl Acad Sci U S A. 2017 Dec 5;114(49):12952-12957. doi: 10.1073/pnas.1716002114

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