Synthèse in vivo des protéines membranaires
Notre objectif est d’améliorer les performances des souches d’expression bactérienne pour la surexpression des protéines membranaires et leurs insertion dans la membrane bactérienne.
Travaux antérieurs :
Dans la souche bactérienne BL21(DE3), l’induction de l’expression de l’ARN polymérase du phage T7 par l’ajout IPTG entraîne très (trop) rapidement la transcription du gène cible à partir du plasmide d’expression. En quelques minutes, le niveau d’ARN du gène cible atteint celui des ARNs messagers. La croissance bactérienne s’arrête immédiatement, l’immense majorité des bactéries perd le plasmide d’expression et/ou meure. Cependant il est fréquent (10-4) que certaines bactéries mutantes conservent la capacité d’exprimer le gène cible et continuent de croître. Ces clones bactériens s’isolent par simple dilution de la culture sur des boîtes de pétri contenant l’inducteur du système d’expression. La figure ci dessous illustre le résultat obtenu avec la protéine fluorescente verte comme gène rapporteur. On observe des colonies de taille normale mais aussi des petites colonies, ces dernières étant fortement fluorescentes sous les UVs. Appliquée à la souche bactérienne BL21(DE3), cette méthode a conduit à l’isolement des souches bactériennes C41(DE3) et C43(DE3).
Dans certaines conditions de culture et avec la sous-unité b de l’ATP synthase d’ E. coli, la souche C43(DE3) fait preuve de capacité d’adaptation extraordinaire à la production d'une protéine hydrophobe membranaire en synthétisant davantage de lipides, lipides qui forment alors un réseau complexe de membranes intracellulaires comme le montre l’image de microscopie électronique ci dessous (Arechaga, Miroux et al. FEBS, 2000).
