Détection et signalisation du monoxyde de carbone chez des bactéries aérobies - Hémo-senseur RcoM-2 et réponses mycobactériennes au CO

Le gaz toxique CO peut agir a faibles quantites comme molecule de signalisation ; detectee par les proteines senseurs a base d’heme.La premiere partie de ce travail concerne le regulateur de transcription bacterien CO-dependant RcoM-2, qui possede une affinite extremement elevee pour le CO, tout en etant insensible a l'O₂. RcoM-2 se lie a son ADN cible seulement lorsque du CO est lie a l’heme. Nous avons caracterise l'interaction heme-CO dans la proteine entiere RcoM-2 et l'avons comparee a l’hemo-domaine isole RcoMH-2. RcoM-2 peut lier du CO avec une affinite effective plus faible que RcoMH-2. Le CO se dissocie avec un taux 20 fois plus eleve par rapport a RcoMH-2, ou la liaison du CO est quasi irreversible. Une petite fraction du CO peut echapper de la proteine, ainsi permettant RcoM-2 a agir comme senseur du CO. La presence du domaine de liaison a l'ADN influence les proprietes de fixation du CO a l'heme. Les etudes sur l'origine moleculaire precise des proprietes dynamiques doivent attendre la structure 3D de RcoM-2.La detection du CO est cruciale pour Mycobacterium tuberculosis, l’agent infectieux de la tuberculose, qui doit repondre aux mecanismes de defense de l'hote, dont le CO. Le gene cor (rv1829) pourrait y jouer un role. Nous avons demontre que Cor est un dimere tres stable, capable de lier un heme de facon stoechiometrique, suggerant ainsi une fonction potentielle de senseur direct du CO. Un residu histidine a ete identifie comme ligand potentiel de l’heme. La dynamique interne du CO est tres similaire de celle d’autres senseurs a CO bacteriens. Cor presente une activite de liaison a l'ADN dependante de l'heme et du CO, qui est aboli dans le mutant H70A. Nos etudes ont egalement montre que le regulateur de transcription mycobacterien Rv0081, induit en reponse aux changements gazeux, peut se lier sur la region regulatrice predite de cor. La creation d’une souche Δcor dans le modele non-pathogene M. smegmatis se poursuit et constituera un premier pas vers des futures analyses transcriptomiques.