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Institut de Biologie StructuraleGrenoble / France

Assemblage supramoléculaire de l’Escherichia coli LdcI en cas de stress acide

Les bactéries possèdent un arsenal sophistiqué de mécanismes de défense qui leur permettent de survivre dans des conditions défavorables. Ainsi l’adaptation au stress acide et à l’hypoxie est cruciale pour la transmission des entérobactéries dans le tube digestif de leur hôte humain. A l’aide de la microscopie de fluorescence super-resolution en trois dimensions et de la cryo-microscopie electronique, les chercheurs du groupe MICA de l’IBS, en collaboration avec l’équipe Pixel du groupe I2SR et de la plateforme M4D de l’IBS, ont montré qu’en réponse au stress acide, l’enzyme decarboxylase à lysine (LdcI) forme des assemblages supramoleculaires in vivo chez E. coli et polymerise en filaments, dont ils ont determiné la structure atomique in vitro. Une combinaison avec des analyses biochimiques, structurales et mutationelles leur a permis de proposer un nouveau modèle moléculaire du mécanisme d’action de LdcI à l’intérieur de la cellule entérobactérienne, fournissant une base structurale et mécanistique pour des études futures de la reponse au stress. Ces travaux ont permis par ailleurs de développer une méthode générale, applicable à tout type de cellules, pour étudier des assemblages moléculaires en combinant les deux types de microscopies tout en préservant leur integrité structurale et leurs interactions avec des partenaires cellulaires.

Supramolecular assembly of the Escherichia coli LdcI upon acid stress. Jessop M, Liesche C, Felix J, Desfosses A, Baulard M, Adam V, Fraudeau A, Huard K, Effantin G, Kleman JP, Bacia-Verloop M, Bourgeois D, Gutsche I. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jan 12 ;118(2):e2014383118.