Une nouvelle classe de moteurs cellulaires chez les bactéries

De nombreux organismes vivants utilisent des moteurs moléculaires couplés à un élément du cytosquelette comme l’actine ou les microtubules afin de transporter, de manière directionnelle, des organelles ou des protéines vers des régions subcellulaires spécifiques. Ce type de transport n’a encore jamais été caractérisé chez les bactéries, qui ont longtemps été considérées comme des organismes non-organisés au sein desquels les protéines diffusent simplement dans le cytoplasme pour atteindre aléatoirement leur site d’action. L’optimisation des techniques d’imagerie cellulaire a cependant permis de mettre en évidence que de façon similaire aux cellules eucaryotes, les bactéries sont spatialement organisées en régions subcellulaires spécifiques et possèdent elles-aussi un cytosquelette. Cette découverte suggère que des moteurs du cytosquelette pourraient également opérer dans les cellules procaryotes.

En étudiant la motilité de la bactérie Myxococcus xanthus sur une surface solide, les chercheurs du LCB et leurs collaborateurs ont identifié une nouvelle classe de moteurs moléculaires permettant le transport directionnel de complexes protéiques dans l’enveloppe cellulaire. Ces moteurs moléculaires ont aussi été retrouvés chez des espèces bactériennes qui ne se déplacent pas sur des surfaces solides. Il est donc fortement probable qu’ils soient également impliqués dans d’autres processus cellulaires bactériens. Le moteur de la motilité de M. xanthus est notamment capable de s’adapter au transport directionnel de protéines spécifiques à un autre processus cellulaire, la sporulation. Les protéines transportées étant liées au manteau polysaccharidique de la spore, leur transport permet l’assemblage d’un manteau protecteur autour de cette dernière.

Ces résultats démontrent pour la première fois l’existence de moteurs bactériens impliqués dans le transport directionnel de complexes protéiques spécifiquement adaptés à diverses fonctions, comme la motilité et la sporulation chez M. xanthus. Selon les chercheurs, ces moteurs moléculaires définissent une classe émergente de systèmes de transport versatile qui pourraient ainsi orchestrer de nombreux processus chez les bactéries.

 

 

 

 

 

Figure : Rotation du complexe moteur de M. xanthus à la surface d’une spore. Le complexe observé par microscopie à fluorescence à des intervalles de temps de 5 minutes (couleurs) participe spatialement à la synthèse du manteau polysaccharidique qui enrobe la spore. © LCB, Tâm Mignot

 

 

 

 

En savoir plus

  • A versatile class of cell surface directional motors gives rise to gliding motility and sporulation in Myxococcus xanthus, Morgane Wartel, Adrien Ducret., Shashi Thutupalli, Fabian Czerwinski, Anne-Valérie Le Gall, Emilia Mauriello, Ptissam Bergam, Yves Brun, Joshua Shaevitz, Tâm Mignot, PLoS Biology (2013), doi: 10.1371/journal.pbio1001728

 

Contact chercheur

  • Tâm Mignot
    Laboratoire de chimie bactérienne (LCB)
    UMR7283 CNRS/Aix-Marseille Université
    Institut de microbiologie de la Méditerranée (IMM)
    31 Chemin Joseph Aiguier
    13402 Marseille Cedex 20