DOI: 10.1051/lait:2001135

Lait 81 (2001) 317-325

Identification de protéines de stress chez Lactobacillus delbrueckii bulgaricus par électrophorèse bidimensionnelle

Eng Mong Lim, Anne Lafon, Larbi Dridi, Samira Boudebbouze, S. Dusko Ehrlich and Emmanuelle Maguin

Génétique Microbienne, INRA, Domaine de Vilvert, 78352 Jouy-en-Josas cedex, France

Abstract
Identification of stress proteins in Lactobacillus delbrueckii bulgaricus by two-dimensional electrophoresis . We studied Lactobacillus bulgaricus adaptation to an acid stress. In L. bulgaricus, adapted cells (30 min incubation at pH 4.75) were fold more tolerant to lethal acid stress (30 min at pH 3.6) than non adapted ones. In order to identify proteins induced during the adaptation, de novo protein synthesis was monitored by ³⁵S methionine labeling of exponentially growing cultures, under standard (pH 6) and adaptive (pH 4.75) conditions. After 2 dimensional (2-D) electrophoresis separation, the protein patterns were compared. At least 30 protein spots showed an increased radioactivity level under acidic conditions. We determined the N-terminal amino acid sequence of 3 highly induced proteins. By comparison to databases, they were identified as the heat shock proteins GroES, GroEL and DnaK. A differential induction was observed for GroES and GroEL, suggesting a post-transcriptionnal regulation mechanism. In this report we established a method for the study of acid stress response in L. bulgaricus . This method will also be useful for further studies on the adaptation of this bacterium to environmental variations.

Résumé
Nous avons étudié l'adaptation de la bactérie lactique Lactobacillus bulgaricus au stress acide. Nous avons montré que les bactéries cultivées en milieu "neutre " (pH 6) présentaient une forte létalité après transfert dans un milieu acide (choc acide à pH 3,6). En revanche, les bactéries préalablement adaptées dans un milieu acide non létal (pH 4,75) devenaient fois plus tolérantes au choc acide. Après marquage à la méthionine ³⁵S et séparation par électrophorèse bidimensionnelle (2-D), les profils protéiques obtenus en condition d'adaptation (pH 4,75) et en condition standard (pH 6) sont comparés. On observe une augmentation significative (> 2) de l'intensité d'environ 30 spots pendant l'adaptation. La détermination des séquences peptidiques N-terminales de 3 protéines fortement induites à pH 4,75 permet d'identifier les protéines de choc thermique GroES, GroEL et DnaK. Nous observons des niveaux d'induction différents pour GroES et GroEL, qui pourraient être liés à une régulation post-transcriptionnelle. Au final, nous avons établi une méthode d'étude de la réponse au stress acide chez L. bulgaricus. De façon plus générale, cette méthode permettra d'étudier l'adaptation de cette bactérie aux variations environnementales.

Key words: Lactobacillus bulgaricus / two dimensional electrophoresis / acid stress / adaptation / heat shock protein

Mots clés : Lactobacillus bulgaricus / électrophorèse bidimensionnelle / stress acide / adaptation / protéine de choc thermique

Correspondence and reprints: Eng Mong Lim Tél. : (33) 1 34 65 25 20 ; fax : (33) 1 34 65 25 21 ; e-mail : emlim@biotec.jouy.inra.fr

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