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Reconnaissance bactérienne chez Drosophila melanogaster Sébastien PILI-FLOURY Département dAnesthésie-Réanimation CHU Jean Minjoz Besançon.

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1 Reconnaissance bactérienne chez Drosophila melanogaster Sébastien PILI-FLOURY Département dAnesthésie-Réanimation CHU Jean Minjoz Besançon

2 2/ Réaction cellulaire 3/ Activation de cascades protéolytiques 4/ Synthèse de peptides antimicrobiens 1/ Barrières physiques Réponse anti-infectieuse chez Drosophila melanogaster

3 La réponse antimicrobienne systémique Cellules du corps gras Drosomycine Drosocine PP P P P Attacine G G G G G G G G G G G G GG G G G G Diptéricine P P P P GGG G G G G G G G G G G G G Metchnikowine PP P P P Défensine Cécropines Antibactériens (Germes à Gram-négatif) Antibactérien (Germes à Gram-positif) Antifongique

4 Imd dmIKK dmIKKß dTAK1 Dredd DEDDED Relish Rel ANK Antimicrobial peptide genes B B B DD ANK Relish Rel DD DEDDED dFADD Imd pathway ? Cactus DIFDorsal Rel ? Toll TIR Tube Pelle DD Spaetzle ANK Dorsal Rel Noyau DD dMyD88 Toll pathway Hemolymph DIF Rel DD TIR 2 voies de signalisation contrôlent la synthèse des peptides antimicrobiens Toll Imd Champignons Cocci Gram positif Dif/Dorsal B B B Drosomycine Bactéries Gram négatif Relish B B B Diptericine Réponse antimicrobienne adaptée

5 Structure(s) candidate(s) ?

6 Méthodologie 1/ Ultrapurification de LPS et de PG 2/ Injection de 9,2 nL de produit 3/ Quantification de lactivation des voies Toll ou Imd PCR quantitative en temps réel Gènes rapporteurs et dosage activité β- galactosidase Promoteur Dipt ou Drs gène-lacZ

7 LPS Com E. coli (µg/ml) LPS purifié E.coli (µg/ml) LPS purifié S.typhi (µg/ml) * * Le LPS ninduit pas la Diptéricine * p<0,05 H20 vs LPS

8 PG purifié E.coli (µg/ml) PG purifié P.aeruginosa (µg/ml) E.coli DO 600nm * * * * * * * * Le PG extrait de bactéries à Gram négatif induit la Diptéricine en activant la voie Imd * * * * p<0,05 H20 vs PG

9 PG B. Thur. (µg/ml) PG B.sub. (µg/ml) PG E. fec. (µg/ml) PG M. lut. (µg/ml) * * * * * ** * * PG M.lut. (µg/ml) PG E.fec. (µg/ml) PG E.coli.. (µg/ml) M.luteus DO 600nm Le PG extrait des Gram positifs du genre Bacillus induit la Diptéricine alors que le PG extraits des Cocci à Gram positif induit la Drosomycine Dipt-lacZDrs-lacZ * * * * * * * * * * * * * * * * * p<0,05 H20 vs PG

10 Structure du peptidoglycane Meso-DAP : acide diaminopimélique : Gram négatif L-Lysine : Cocci Gram positif DAP déamidé et 3% de meso-DAP : Bacillus à Gram positif GlcNac MurNac mesoDAP (L-Lys) GlcNac MurNac GlcNac MurNac GlcNac Nod2 Nod1

11 Le rôle du DAP est moins important que dans le système NOD1

12 La digestion du PG par SltY mais pas par la muramidase produit des fragments qui activent la voie Imd Rôle important de lextrémité anhydro

13 Le GM(anh)-tétraDAP active la voie Imd

14 Le GM(anh)-triDAP représente le motif minimum capable dactiver la voie Imd

15 Conclusion Le PG est la principale structure bactérienne reconnu par le système immunitaire de la drosophile La discrimination entre Gram négatif et Gram positif repose sur lexistence de formes spécifiques de PG Le GM(anh)-tripeptide à DAP est le motif mimimum capable dactiver la voie Imd Les éléments déterminant lactivation de la voie Imd sont : Le troisième AA : DAP Lexistence dune transglycosylation de lacide muramique : importance potentielle dans la stéréospécificité de la reconnaissance

16 CGM Bruno Lemaitre François Leulier Carolyn Stenbak IBBMC-Orsay Claudine Parquet Martine Caroff Dominique Mengin-Lecreulx Université Ewha de Seoul Ji-Han Ryu Won-Jae Lee Besançon Emmanuel Samain Pierre Tiberghien Estelle Seilles Remerciements

17 TNF-R1 TRADD TRAF2 ProCaspase-8 Apoptose Imd DmIKK DmIKKß dTAK1 Dredd DEDDED Relish Rel ANK Peptides Antimicrobiens B B B DD ANK Relish Rel DD RIP DD FADD DEDDED DD DEDDED MEKK3 IKK p105 Rel ANK I B Rel ANK p50 RelA Rel p50 Rel B B B Genes de limmunité Genes Anti-apoptotiques DD DEDDED Caspase-8 Caspase Effectrice (Caspase-3) dFADD Voie TNF-R1Voie IMD ? Voie TLR et de lIL-1 TLRs ou IL1-R Cactus DIFDorsal Rel ? Toll TIR Tube Pelle DD Spatzle ANK Dorsal Rel Cytoplasme Noyau DD DmMyD88 Voie Toll Hémolymphe DIF Rel DD PGRP-LC TIR IRAK DD MyD88 TAK1 IKK p105 Rel I B Rel ANK p50 RelA Rel TRAF6 ANK TAB2 TAB1 B B B Cytokines Proinflamatoires Proteins Co-stimulatrices p50 RelA DrosophileMammifères Similitudes moléculaires et fonctionnelles Origine évolutive commune.

18 Concept des PAMP (« Pathogen Associated Molecular Pattern ») et PRR (« Pattern Recognition Receptor »). Janeway Les PAMPs: Composants présents sur lenveloppe des agents infectieux mais absents des cellules de lhôte. Ils sont relativement invariants et indispensables à la survie des pathogènes. Les PAMPS sont une signature de linfection. Les PRRs sont des récepteurs de lhôte sélectionnés au cours de lévolution pour reconnaître certains PAMPs. Les PRRs permettent une discrimination du non-soi infectieux. La reconnaissance des micro-organismes


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