Spécificité des promoteurs dans le système de quorum sensing de Pseudomonas aeruginosa révélée par la liaison de l'ADN de LasR purifié

Avec leurs signaux d'acyl-homoserine lactone correspondants, les régulateurs du quorum sensing LasR et RhlR contrôlent l'expression de centaines de gènes chez le pathogène opportuniste humain Pseudomonas aeruginosa. Ce vaste réseau de régulation, qui se chevauche, offre l'opportunité d'étudier systématiquement les exigences de séquence et les déterminants de spécificité de grandes familles de promoteurs cibles. Beaucoup des gènes contrôlés par le quorum de P. aeruginosa possèdent des éléments promoteurs palindromiques conservés, qui sont prédits comme des sites de liaison pour un ou les deux régulateurs transcriptionnels, mais aucune preuve biochimique n'a été rapportée. Nous avons purifié LasR natif et caractérisé sa liaison à divers promoteurs contrôlés par le quorum in vitro. LasR purifié était un dimère en solution qui se liait irréversiblement à deux molécules de 3-oxo-C12-homoserine lactone. LasR se liait spécifiquement et avec une forte affinité à plusieurs promoteurs répondant aux signaux las, interagissant de manière coopérative avec certains promoteurs et non coopérative avec d'autres. LasR reconnaissait certains, mais pas tous, des sites de liaison prévus et se liait également à plusieurs sites inattendus. Contrairement aux prédictions des données génétiques, nous avons trouvé que les séquences de reconnaissance des promoteurs spécifiques las montraient peu de conservation de séquence globale et ne nécessitaient pas de symétrie de dyade. Nous avons constaté des différences distinctes dans la composition de séquence entre les promoteurs non coopératifs spécifiques aux las, les promoteurs coopératifs spécifiques aux las, et les promoteurs répondant à Rhl. Ces résultats fournissent la base pour définir les éléments de spécificité des promoteurs dans le quorum sensing de P. aeruginosa. Les aperçus sur le mécanisme moléculaire de la fonction de LasR ont des implications pour le développement de composés antivirulents ciblés sur le quorum sensing.