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MICROBGUV

Modélisation à l’aide de vésicules unilamellaires géantes de la capture de bactéries invasives par des extensions nanopodiales : De nombreuses bactéries à Gram-négatif injectent des protéines effectrices dans les cellules hôtes qui induisent des réorganisations locales du cytosquelette ou modulent la réponse inflammatoire. Pour permettre l’injection, les appareils de type III (T3SS)sécrétent un « translocateur » qui, au contact cellulaire, forme un pore dans la membrane de la cellule hôte.Ce translocateur permet ensuite l’injection d’autres susbtrats de type III par un mécanisme mal-défini. Nous avons récemment observé une caractéristique nouvelle de l’invasion bactérienne, en étudiant l’infection de cellules vivantes par Shigella, l’agent de la dysenterie bacillaire. Durant les phases précoces de l’interaction, les bactéries sont captées par des extensions cellulaires extrêmement fines, de l’ordre de 50 à 200 nm de diamètre, que nous appellerons « nanopodes », qui les attirent vers le corps cellulaire ou l’internalisation de la bactérie se produit. Ce type de capture est également observé avec des bactéries exprimant différents systèmes d’adhérence, suggérant qu’il s’agit d’un phénomène général dans les étapes précoces des interactions pathogènes-cellule hôte. Cependant, la rétraction des nanopodes vers le corps cellulaire dépend de l’activité du T3SS. De par leur taille limitée et homogène, ces nanopodes représentent un modèle cellulaire unique pour étudier des événements moléculaires discrets et leur effets sur la dynamique de l’actine et de l’adhérence. Ce projet a pour but de caractériser la nature et les propriétés biophysiques des interactions moléculaires qui déterminent l’attachement de Shigella à l’extrêmité du nanopode, avec une emphase particulière sur le translocateur de type III. Nous proposons de développer des approches basées sur des vésicules unilamellaires géantes (GUVs), qui constituent un modèle de choix pour étudier les paramètres liés à l’insertion du translocon de type III dans la membrane et l’interaction bactérie-nanopode. Nous comparerons les données obtenues dans des modèles de nanopodes reconstitués in vitro à partir de GUVs contenant de l’actine par rapport aux mesures effectuées au niveau des nanopodes dans les cellules vivantes, en utilisant une combinaison de « pinces optiques » et de microcopie à fluorescence pour suivre la sécrétion de type III en temps réel. Nous espérons ainsi obtenir des informations importantes sur le rôle du T3SS dans la signalisation précoce conduisant à l’adhérence et la rétraction du nanopode déterminant le processus d’invasion. Ce projet, fortement interdisciplinaire, aborde des aspects nouveaux du processus invasif de la bactérie. Ces études permettront une meilleure compréhension des mécanismes d’induction, de coordination de la sécrétion des effecteurs de type III et de l’organisation du processus invasif à partir de la capture par les nanopodes, qui pourraient concerner d’autres systèmes bactériens d’adhérence ou d’invasion.

Porteur du projet

U 786 - ex-U 389 - Pathogénie Microbienne Moléculaire - INSERM - Institut Pasteur

Appel à projet

ANR-05-MIIM

Domaines d'activité stratégique

Médecine Translationnelle

Subvention

300000€

Année de financement

2005

Type de projet

Nationaux

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