Société Française de Biochimie et Biologie Moléculaire


Théo PARIS - Article du mois de mars

LPHI - Laboratory of Pathogens and Host Immunity, Université de MontpellierThe IbeA protein from adherent invasive Escherichia coli is a flavoprotein sharing structural homology with FAD-dependent oxidoreductases
The FEBS Journal https://doi.org/10.1111/febs.16969
Paris T, Kiss A, Signor L, Lutfalla G, Blaise M, Boeri Erba E, Chaloin L and Yatime L (2024) FEBS J, 291:177-203

Cv

Théo PARIS, âgé de 27 ans, est un biochimiste passionné qui aime pratiquer la science et l’enseigner. Après avoir suivi une formation licence-master pour préparer les concours de l’enseignement, il a obtenu un master recherche en biologie des infections à l’université de Montpellier en 2020. Il a ensuite réalisé sa thèse de doctorat de 2020 à 2023 sous la direction du Dr. Laure Yatime dans l’équipe Immunité, inflammation et virulence bactérienne au "Laboratory of Pathogens and Host Immunity" (LPHI, UMR5294) à Montpellier. Sa thèse, à l’interface entre biologie structurale, microbiologie et immunologie, a eu pour but de caractériser les mécanismes de virulence des Escherichia coli adhérentes invasives (AIEC), pathobionte intestinal impliqué dans les phénomènes inflammatoires caractérisant la maladie de Crohn, notamment à travers la caractérisation biochimique et structurale du facteur de virulence IbeA important pour la survie intracellulaire des AIEC. Les travaux de Théo ont permis de montrer qu’il s’agissait en fait d’une oxydoréductase FAD-dépendante très probablement impliquée dans la résistance au stress oxydant. Théo poursuit actuellement son parcours à l’Université de Montpellier en tant qu’enseignant-chercheur contractuel (ATER) où il a notamment plaisir à enseigner la biochimie aux nouvelles générations d’étudiants de licence et master, tout en parachevant ses travaux sur la protéine IbeA et les AIEC au LPHI.

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Résumé de l'article

Invasion of brain endothelium protein A (IbeA) is a virulence factor specific to pathogenic Escherichia coli. Originally identified in the K1 strain causing neonatal meningitis, it was more recently found in avian pathogenic Escherichia coli (APEC) and adherent invasive Escherichia coli (AIEC). In these bacteria, IbeA facilitates host cell invasion and intracellular survival, in particular, under harsh conditions like oxidative stress. Furthermore, IbeA from AIEC contributes to intramacrophage survival and replication, thus enhancing the inflammatory response within the intestine. Therefore, this factor is a promising drug target for anti-AIEC strategies in the context of Crohn's disease. Despite such an important role, the biological function of IbeA remains largely unknown. In particular, its exact nature and cellular localization, i.e., membrane-bound invasin versus cytosolic factor, are still of debate. Here, we developed an efficient protocol for recombinant expression of IbeA under native conditions and demonstrated that IbeA from AIEC is a soluble, homodimeric flavoprotein. Using mass spectrometry and tryptophan fluorescence measurements, we further showed that IbeA preferentially binds flavin adenine dinucleotide (FAD), with an affinity in the one-hundred nanomolar range and optimal binding under reducing conditions. 3D-modeling with AlphaFold revealed that IbeA shares strong structural homology with FAD-dependent oxidoreductases. Finally, we used ligand docking, mutational analyses, and molecular dynamics simulations to identify the FAD binding pocket within IbeA and characterize possible conformational changes occurring upon ligand binding. Overall, we suggest that the role of IbeA in the survival of AIEC within host cells, notably macrophages, is linked to modulation of redox processes.