Identification et caractérisation fonctionnelle de l'opéron rfb de Lactococcus lactis, nécessaire à la biosynthèse du dTDP-Rhamnose

Le dTDP-rhamnose est un précurseur important des polysaccharides de la paroi cellulaire et des exopolysaccharides (EPS) contenant du rhamnose dans Lactococcus lactis. Nous avons cloné l'opéron rfbACBD de L. lactis MG1363, qui comprend quatre gènes impliqués dans la biosynthèse du dTDP-rhamnose. Lorsqu'ils sont exprimés dans Escherichia coli, les gènes rfbACBD lactococciens peuvent soutenir la production hétérologue de l'antigène O de Shigella flexneri, fournissant une preuve de leur fonctionnalité. La surproduction des protéines RfbAC dans L. lactis a abouti à un doublement des niveaux de dTDP-rhamnose, indiquant que les activités endogènes de RfbAC contrôlent le taux de biosynthèse intracellulaire du dTDP-rhamnose. Cependant, la surproduction de RfbAC n'a pas affecté les niveaux de production de B40-EPS contenant du rhamnose. Un mutant conditionnel RfbBD contrôlé par la nisine n'a pas pu croître dans des milieux dépourvus de l'inducteur nisine, indiquant que les gènes rfb ont un rôle essentiel dans L. lactis. La limitation des activités de RfbBD a entraîné la production d'EPS altérés. Le sucre monomérique des EPS altérés était constitué de glucose, de galactose et de rhamnose dans un rapport molaire de 1:0.3:0.2, qui est clairement différent du rapport dans le sucre natif. L'analyse biophysique a révélé une masse moléculaire quatre fois plus élevée et un rayon de gyration deux fois plus faible pour les EPS altérés, indiquant que ces EPS sont des polymères plus flexibles avec des propriétés de viscosification modifiées. C'est la première indication que l'activité enzymatique au niveau du métabolisme central des glucides affecte la composition des EPS.