Analysis of high-level S-layer protein secretion in Caulobacter crescentus

Caulobacter crescentus possede une couche de proteines arrangees de maniere hexagonale a sa surface la plus externe. RsaA, la seule proteine de cette << couche-S >>, est secretee par un transporteur ABC de type I. Le taux de secretion des transporteurs de type I n'est generalement pas eleve et peu de couches-S bacteriennes ont ete soigneusement examinees jusqu'a present, relativement au niveau de synthese proteique requis pour maintenir la cellule recouverte. Les niveaux de RsaA ont ete determines par un immunobuvardage quantitatif et nous avons appris qu'une tres grande stabilite de l'ARNm est un facteur cle dans un haut niveau de secretion, et nous avons trouve que le transporteur est meme capable d'une activite secretoire encore plus elevee. La propension de RsaA a s'agglomerer constituait un obstacle a sa quantification, mais l'utilisation de mutants de liberation de la couche-S et de methodes permettant de garder RsaA soluble nous ont permis d'apprendre qu'environ 31 % du contenu en proteine est constitue de RsaA. Lorsque de multiples copies de rsaA ont ete introduites, le niveau de cette proteine a augmente a environ 51 %, un niveau plus eleve que ce que nous connaissions pour toute proteine bacterienne. Etonnamment, en comparant les souches normales et mutantes, l'assemblage de la couche-S ne constituait pas un obstacle significatif a un niveau eleve de secretion. La demi-vie de l'ARNm rsaA determinee par qPCR etait de 36 min, se classant parmi les plus stables chez les bacteries. Une modification de la region en 5' a resulte en une demi-vie plus courte et en une reduction des niveaux maximaux de synthese proteique. Si la secretion etait inhibee par l'ablation des genes des transporteurs de type I, les niveaux de RsaA chutaient a 10 % ou moins de la normale, mais sans reduction de la quantite d'ARNm rsaA. En somme, les niveaux normaux de RsaA sont etonnamment eleves et des niveaux encore plus eleves ne sont pas limites par la capacite du transporteur, la presence d'une couche-S assemblee ou par la capacite de la cellule a produire une grande quantite d'une proteine donnee. La limite superieure normale de production de RsaA semble controlee uniquement par le niveaux d'un messager inhabituellement stable. Une diminution est possible et elle est accomplie de facon post-transcriptionnelle.