Les protéines de choc thermique chez Lactococcus lactis : synthèse et régulation ; thermotolérance

Abstract - Heat-shock proteins in Lactococcus lactis, synthesis and regulation; thermotolerance
Like in other organisms studied today, the heat shock response in Lactococcus lactis is characterized by the synthesis of a set of specific proteins, the so-called heat shock proteins or hsps and by the elevation of natural thermic resistance. When L lactis cells are heat-shocked from 30°C to 40°C they induce 13 to 16 hsps. Among these, seven are characterized and were found to be immunolog-ically related to the Escherichia coli ClpB, DnaJ, DnaK, GroEL, GrpE, Lon and to the Bacillus subtilis major sigma factor (σ⁴³). Six of these hs genes were cloned and sequenced and show a high degree of homology with other bacterial hs genes. Three of them were located on the genetic map of the chromosome. Thermotolerance was expressed in the same conditions. Yet, this phenomenon was maximal at 42°C when the challenge lethal temperature was 52°C. Like in other organisms or eukaryotic and prokaryotic cells it is difficult to correlate, in L lactis, the elevation of transient induced tolerance to the amplification of one or some hsp (s) triggered by intermediate non- lethal temperatures.

Résumé - On retrouve chez Lactococcus lactis les deux composantes habituelles de la réponse au choc thermique : la synthèse d'un petit nombre de protéines spécifiques dites hsps (pour "heat shock proteins") et l'élévation phénotypique de la résistance naturelle à la chaleur dite thermotolérance. Le passage brutal de 30 à 40 °C s'accompagne de l'amplification de la synthèse de 13 à 16 protéines parmi lesquelles sont reconnues par immunodétection sept protéines homologues des hsps d'Escherichia coli (ClpB, DnaJ, Dnak, GroEL, GrpE, Lon) et de Bacillus subtilis (σ⁴³). Six des gènes codant pour ces polypeptides-clés, surexprimés après l'élévation thermique, ont été clonés et séquencés ; trois d'entre eux ont été localisés sur le chromosome ; ils montrent d'assez faibles différences avec leurs modèles bactériens déjà identifiés. La régulation de leur expression semble assez proche de celle des gènes thermorégulés de B subtilis. La thermotolérance s'exprime dans des conditions voisines ; elle est maximale à 42 °C lorsque la température d'épreuve est de 52 °C. Toutefois les deux phénomènes ne sont pas induits par les mêmes agents "stressants" thermomimétiques. Comme chez les autres organismes ou cellules (eucaryotes et procaryotes), il est difficile de lier par un strict principe de causalité l'apparition de ce petit jeu de protéines à l'exhaussement de la résistance à la chaleur, déclenchés tous deux par des températures infra-létales.