La coqueluche est une maladie respiratoire aiguë, causée par la bactérie à Gram négatif Bordetella pertussis. L’hémagglutinine filamenteuse (FHA) est une adhésine responsable de la colonisation du tractus respiratoire de l’hôte, ainsi qu’un antigène vaccinal important. La FHA est transportée à la surface de la bactérie par une protéine de membrane externe, FhaC, selon la voie de sécrétion à deux partenaires (voie TPS). Le couple FHA/FhaC sert de modèle aux systèmes TPS. FhaC fait également partie de la superfamille de transporteurs TpsB/Omp85 qui regroupe des protéines de la membrane externe des bactéries et de certains organites eucaryotes (dont les chloroplastes et mitochondries). La structure cristallographique de FhaC est la première à avoir été obtenue parmi les protéines de cette superfamille. Le tonneau β de FhaC est composé de 16 brins anti-parallèles, reliés par des boucles extracellulaires ou périplasmiques. Le canal formé par FhaC est obstrué par une hélice amino-terminale (H1) et une boucle de surface conservée dans la superfamille repliée à l’intérieur du tonneau (L6). Le domaine périplasmique de FhaC contient deux domaines « POTRA » (pour Polypeptide Transport Associated) en tandem. Ces domaines sont conservés dans la superfamille et seraient responsables d’interactions protéine-protéine. Mon travail de thèse a consisté à appréhender, à partir de la structure de FhaC, les mécanismes moléculaires de la sécrétion de la FHA. J’ai étudié le rôle d’une tétrade de résidus conservés dans la boucle L6, puis j’ai caractérisé les déterminants d’interaction présents dans les domaines POTRA de FhaC. Nos travaux ont montré que la tétrade conservée VRGY localisée à l’extrémité de L6 est impliquée dans la fonction de FhaC. Les substitutions de l’arginine et de la tyrosine en alanine (FhaC-R450A et FhaC-Y452A) ont montré que l’arginine était essentielle à la sécrétion de la FHA. De plus, la structure cristallographique de FhaC-R450A indique que la substitution ne perturbe pas la position de L6. L’analyse des propriétés du canal de ces deux variants reconstitués en bicouche lipidique montre en revanche une perturbation des canaux de FhaC-Y452A. Les substitutions n’altèrent pas l’étape de reconnaissance de FHA par FhaC. L’arginine serait donc impliquée dans une étape tardive de la sécrétion, alors que la tyrosine semble participer au positionnement de L6 ou à la régulation de sa mobilité au cours de la sécrétion et pourrait stabiliser FhaC « au repos ». J’ai également caractérisé les déterminants d’interaction des deux domaines POTRA de FhaC et montré que des résidus de l’extrémité de POTRA1 sont impliqués dans le recrutement de la FHA, probablement par interaction électrostatique. Deux sites majeurs d’interaction ont été identifiés dans des sillons hydrophobes des POTRA1 et 2, qui seraient compatibles avec l’hypothèse que les deux protéines interagissent par « beta augmentation ». L’étude du couple FHA/FhaC est un modèle pour la voie de sécrétion TPS. Nos résultats indiquent que les motifs structuraux conservés… Advisors/Committee Members: Jacob-Dubuisson, Françoise (thesis director).