Note ABES Caractérisation de la Lugdulysine, une zinc métallopeptidase et facteur de virulence synthétisé par Staphylococcus lugdunensis Characterization of the Lugdulysin, a zinc metallopeptidase and virulence factor synthetized by Staphylococcus lugdunensis M30 zinc métallopeptidase Lugdulysine Staphylococcus lugdunensis M30 zinc metallopeptidase Lugdulysin Staphylococcus lugdunensis 579.353 Staphylococcus lugdunensis Staphylocoques à coagulase négative Génétique bactérienne Virulence (microbiologie) Staphylococcus lugdunensis est un staphylocoque à coagulase négative CoNS présentant des particularités microbiologiques et cliniques singulières. En effet, cette bactérie est impliquée dans des infections sévères particulièrement graves. L’intérêt grandissant pour cette bactérie a permis d’identifier et de caractériser un nombre inhabituel de facteur de virulence pour un CoNS. En ce sens, l’étude clinique VISLISI menée par notre laboratoire, a révélé une corrélation entre l’activité de la Lugdulysine et la survenue d’infections ostéoarticulaires. La Lugdulysine est une zinc métallopeptidase, apparentée à l’Hyicolysine, enzyme de référence de la famille M30 et synthétisée par S. hyicus. Cependant, cette famille n‘est pas réellement caractérisée. Pour ces deux raisons, nous avons décidé d’étudier lors de cette thèse le rôle et les caractéristiques de la Lugdulysine. Ce travail a permis notamment de résoudre les structures de la Lugdulysine et de la Prolugdulysine (mutée). Ces deux éléments structuraux ont permis d’établir un modèle de maturation centré autour d’un « aspartate switch », et d’élucider le mécanisme de latence de cette famille. Ces structures ont également révélé un troisième type de chaperonne intramoléculaire puisque la partie N-terminale du propeptide reste liée tout au long de la vie de la Lugdulysine. Nous avons également caractérisé la spécificité de l’enzyme pour des substrats peptidiques peu structurés avec un motif de clivage pouvant être définit comme trois résidus après un acide aminé hydrophobe. Nous avons pu observer un effet protecteur fort de la Lugdulysine contre le LL37, et d’inhibition du développement du biofilm. Pour finir, nous avons développé des 5 substrats fluorescents permettant l’ étude des paramètres cinétiques (kcat/Km) de l’enzyme. Staphylococcus lugdunensis is a coagulase negative staphylococcus (CoNS) that induces various infections of unusual severity. Growing interest for this bacterium allows the identification of various virulence factors. In regard of these considerations, a prospective clinical study was conducted to identify new potential virulence factors. These authors found a correlation between Lugdulysin and osteoarticular infections. Lugdulysin is a zinc metallopeptidase closely related to Hyicolysin, the poorly characterized reference member of the M30 family. First, we solved the first two crystal structure of Lugdulysin and mutated Prolugdulysin. We found that the propeptide contains an inhibitory domain running across the catalytic cleft. Prolugdulysin is matured after the cleavage of two bait regions and the removal of Asp73 residue though an aspartate switch. We characterized a third intramolecular chaperone type, signifying that the N-terminal domain of the propeptide stays noncovalently bound to the catalytic domain after the maturation process. We also found that Lugdulysin only hydrolyzes small peptides and cuts 3 aminoacids after and hydrophobic residue. Lugdulysin has a strong protective effect against LL37 antimicrobial activity and can inhibits biofilm formation. Finally, we designed 5 fluorogenic substrates and determined their specificity constants (kcat/Km). Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 7303726 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04006668 application/pdf 7214533 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2021/prola_kevin_2021_ED414.pdf http://www.theses.fr/2021STRAJ103/abes https://theses.hal.science/tel-04006668 https://theses.hal.science/tel-04006668 https://theses.hal.science/tel-04006668 https://theses.hal.science/tel-04006668 Prola Kévin 1991-07-02 FR 263144623 1902020833Z 21514435 4200047 https://theses.fr/2021STRAJ103 2021STRAJ103 https://doi.org/10.70675/a8351202z5e28z4435z80d5zeae86d65f97e 2021-05-17 Sciences de la vie et de la santé Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Prévost Gilles MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 034102639 Kellenberger Esther MADS_PRESIDENT_DU_JURY 16406883X Popoff Michel-Robert MADS_RAPPORTEUR_1 085586560 Pestel-Caron Martine MADS_RAPPORTEUR_2 076344835 École doctorale des Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 414 156502844 Virulence bactérienne précoce : fonctions cellulaires et contrôle de l'infection aiguë et subaiguë (Strasbourg ; 2013-2023) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 176972307 1003047 ddc:570 Prévost Gilles Kellenberger Esther Popoff Michel-Robert Pestel-Caron Martine École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) Virulence bactérienne précoce : fonctions cellulaires et contrôle de l'infection aiguë et subaiguë (Strasbourg) PDF 7303726