Characterisation of a new Tyrosine protein kinase and study of its cellular role in the bacterium Streptococcus pneumoniae
Caractérisation d’une nouvelle Tyrosine protéine-kinase et étude de son rôle cellulaire chez la bactérie Streptococcus pneumoniae
Abstract
The pathogenic bacterium Streptococcus pneumoniae possesses two protein-kinases CpsD and StkP involved in polysaccharide capsule synthesis and cellular division respectively. Recently, a new bacterial protein-kinase family was identified, named UbK (Ubiquitous bacterial Kinase). My thesis work was to study the cellular role of UbK in the pneumococcus. I have demonstrated that Ubk is phosphorylated on a unique Tyrosine in vivo. A Δubk mutant, as well as catalytic (non ATPasic) or a permanently phosphorylated mutant shows growth and morphological defects. The deletion of ubk generates a suppressive mutation in the essential protein AsnS, whose role is assimilated to Asparaginyl-tRNA synthetase. Thus, I explored in details the link between UbK and AsnS. ubk is found in an operon induced in competence. I have evidenced that late competence and transformation are to a certain extent controlled by UbK. Morphological defects in absence of ubk appear to be typical of a cell-cycle impairment. We determined the cell wall composition was impaired, and that the UbK’s partners, FtsZ and FtsA that are implicated in cell division, are not correctly localized the Δubk mutant. Therefore, UbK is a major actor of cellular division and competence.
La bactérie pathogène Streptococcus pneumoniae possède deux protéines-kinases CpsD et StkP impliquées respectivement dans la synthèse de la capsule polysaccharidique et de la division cellulaire. Récemment, une nouvelle famille de protéines-kinases exclusivement bactériennes a été identifiée, nommée UbK (Ubiquitous bacterial Kinase). Mes travaux de thèse ont consisté en l’étude du rôle cellulaire d’UbK chez le pneumocoque. J’ai montré qu’UbK s’autophosphoryle sur une unique Tyrosine in vivo. Un mutant Δubk présente des défauts de croissance et de morphologie. Nous avons mis en évidence que l’absence d’activité d’hydrolyse de l’ATP ou une phosphorylation permanente sont également délétères pour la croissance et la morphologie cellulaires. La délétion d’ubk sélectionne une mutation suppressive dans la protéine essentielle AsnS, dont le rôle est assimilé à une Asparaginyl-ARNt synthétase. J’ai exploré le lien entre UbK et AsnS, ubk étant présent dans un opéron de gènes induits lors de la compétence. J’ai mis en évidence que la compétence tardive et la transformation étaient en partie contrôlées par UbK. Les défauts de morphologie en absence d’ubk traduisent une altération du cycle cellulaire. Nous avons déterminé que la composition de la paroi était modifiée, et que les protéines de la division FtsZ et FtsA, des partenaires d’UbK, ne sont pas localisées correctement dans le mutant Δubk. UbK est donc un acteur majeur de la division cellulaire et de la compétence.
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