Impact du cuivre sur la protéostasie et rôle des chaperons moléculaires chez Escherichia coli

Le cuivre (Cu) est essentiel pour la cellule. Pourtant, en excès, il devient toxique . Le cuivre est connu pour ses propriétés de biocide et le ou les mécanismes qui contribuent à sa toxicité ont souvent été liés à la production de ROS et/ou à une mismétallation des métalloprotéines conduisant à leur inactivation. Nous avons démontré que le cuivre, in vivo, induisait une agrégation des protéines chez Escherichia coli en conditions anaérobies. Pour mieux comprendre son mécanisme d’action, nous avons réalisé des expériences ex vivo dans des conditions strictement anaérobies et nous avons démontré que le Cu+, la forme réduite du cuivre présente dans le cytoplasme, provoque une agrégation généralisée de diverses protéines, et non uniquement des métalloprotéines, indépendamment des ROS. Le cuivre semble donc avoir un fort impact sur la protéostasie. Nous avons également mis en évidence que certaines protéines chaperons sont nécessaires à la survie d’E. coli en condition de stress cuivre, dont la chaperon redox régulée Hsp33. En effet, cette dernière est rapidement activée par le Cu+ dans des conditions anaérobies. De plus, contrairement au mécanisme d'activation connu de Hsp33 , elle est activé via un nouveau mécanisme incluant un événement de trans-métallation zinc/cuivre entièrement réversible. Dans l'ensemble, nos travaux fournissent de nouvelles perspectives sur le mécanisme de la toxicité du Cu+ dans des conditions anaérobies et sur les mécanismes de défense mis en place par les bactéries.