Endolysines du phage Deep-Blue pour le contrôle et la détection des bactéries du groupe Bacillus cereus

Les bactériophages sont des virus infectant spécifiquement les bactéries. Durant leur cycle lytique, ces virus utilisent la machinerie bactérienne pour traduire les protéines virales, dont celles responsables de la lyse de leur hôte: les endolysines et les holines. Les holines forment des trous dans la membrane plasmique de la bactérie, permettant aux endolysines de couper la paroi bactérienne et menant à la lyse de la bactérie hôte. Par conséquent, une application exogène des endolysines sur des bactéries Gram-positives conduit à la mort de celles-ci. Dès lors, les endolysines peuvent être utilisées comme outil de contrôle contre les bactéries. En outre, le domaine de liaison de celles-ci (CBD) peut servir comme outil de détection spécifique. Les buts de ce mémoire étaient d’identifier l’endolysine du bactériophage Deep-Blue, qui infecte les bactéries du groupe B. cereus, ainsi que d’évaluer le potentiel du CBD comme outil de détection. Le génome de Deep-Blue a été comparé par bio-informatique avec ceux de phages existants et deux protéines ont été retenues comme endolysines candidates: gp195 et gp221. gp195 ne semble pas avoir l’organisation type des endolysines qui possèdent généralement un domaine enzymatique (EAD) en N-terminal et un CBD en C-terminal de la protéine. Néanmoins, l’analyse BLAST a montré de nombreuses similitudes avec des protéines impliquées dans la dégradation du peptidoglycane. gp221, quant à elle, aurait comme CBD un domaine SH3 et comme EAD un domaine L-Alanoyl-DGlutamate endopeptidase. Chaque gène, ainsi que chaque CBD fusionné à une GFP, a ensuite été cloné dans le vecteur pET30 et exprimé chez E. coli. Il n’a pas été possible d’obtenir gp195 en quantité suffisante sous forme soluble, donc la protéine n’a pas pu être purifiée. Concernant le CBD de gp195, il ne s’est pas lié à la paroi des souches de B. cereus testées. La protéine gp221 est soluble et a été purifiée sur colonne Ni-NTA grâce à un tag de six histidines. L’activité de la protéine a ensuite été testée en plaque multipuits en co-incubant gp221 avec des bactéries du groupe B. cereus. En 20 min, cette protéine entraîne une réduction de 77% en densité optique de la culture de B. weihenstephanensis Si0239 et une réduction de 51% de celle de la B. cereus ATCC10987. En ce qui concerne la fusion du CBD de gp221 avec la GFP, le domaine est capable de s’accrocher sur la paroi des bactéries du groupe B. cereus. Ce travail a démontré que gp221 est l’endolysine du phage Deep-Blue et est active contre des souches du groupe B. cereus. Le CBD de gp221, identifié par bioinformatique, est bien capable d’interagir avec la surface bactérienne et pourrait donc être utilisé comme outil de détection. gp221 s’avère donc être un candidat prometteur pour contrôler et détecter les populations de B. cereus.