Dans les cellules il existe deux grandes sources d’énergie : l’ATP et la force proton-motrice, produites au niveau du cytoplasme et de la membrane interne respectivement. La mise en place de processus actifs dans la membrane externe ou à la surface des bactéries à Gram négatif requière la présence de machineries protéiques transmettant les forces de leur lieu de production à leur lieu d’utilisation. Durant ma thèse j’ai étudié une de ces machines : la machinerie de motilité (Agl-Glt) de Myxococcus xanthus. Plus précisément, j’ai cherché à comprendre comment les composants de cette machine s’organisent pour permettre le déplacement d’une bactérie. J’ai montré que l’assemblage de la machinerie de motilité au pôle avant des cellules nécessite la formation d’une plateforme cytosolique sur laquelle vient se fixer la machine Agl-Glt. Sous l’action du moteur, le complexe interne de la machine se déplace en direction du pôle arrière en suivant une trajectoire hélicoïdale de main droite. Au niveau de la surface les protéines de membrane externe sont recrutées au niveau d’adhésions focales et permettent l’ancrage de la machinerie au substrat. Enfin, la transmission des forces de la membrane interne à la surface par la machinerie de motilité génère le déplacement des cellules selon une trajectoire hélicoïdale de main gauche. Finalement, cette étude a révélé l’existence d’une machine protéique de l’enveloppe dont l’activité repose sur l’association d’un moteur linéaire et du cytosquelette bactérien. De par l’homologie qu’il existe entre les systèmes il est possible de proposer que ce type de machines peut-être retrouvé associées à d’autres fonctions que la motilité cellulaire. / Two energy sources are present in cells: the ATP and the Proton Motive Force, produced in the cytoplasm and inner membrane respectively. Active processes in the outer membrane or on the surface of Gram negative bacteria require the presence of a proteic machinery to transduce the forces from their production site, in the cytoplasm or inner membrane, to their usage site. During my thesis I have studied one of these machineries: the motility machinery (Agl-Glt) of Myxococcus xanthus. More precisely, I try to understand how the components of this transmembrane machinery interact with each other to promote cell motility. I have shown that the assembly of the motility machinery at the leading pole requires the formation of a cytoplasmic platform onto which the Agl-Glt machinery is going to nucleate. The inner-membrane motor complex moves intracellularly along a right-handed path in the cell and becomes stationary at focal adhesion sites on the surface through the connection of the motor to the outer membrane proteins of the complex. This powers the left-handed helical motion of the bacteria. Finally, this study reveals the existence of a dynamic transmembrane machinery which associates the bacterial cytoskeleton to a linear motor to promote cell movement. The homology between the systems tells us that this type of motor is likely to be found associate with other function than cell motility.

Myxococcus Xanthus possède un cycle developpemental multicellulaire entièrement sous la dépendance de la capacité des cellules à se déplacer sur des surfaces solides. M. xanthus possède deux systèmes de motilité génétiquement séparé, une motilité Sociale dépendant des pili de Type IV et une motilité Aventurière dont le mécanisme est encore peu compris. Notre hypothèse de travail est que la motilité Aventurière est qu’en des points régulièrement répartis le long du corps cellulaire soient couplés adhésion et traction de ce corps par une interaction entre des moteurs moléculaire et le cytosquelette d’Actine bactérienne MreB. Mon projet est de caractériser la relation qu’il pourrait y avoir entre le cytosquelette et les points d’adhésion durant la motilité. Pour étudier l’implication du cytosquelette MreB durant le mouvement, nous avons utilisé une approche pharmaceutique utilisant l’A22, une drogue permettant la dépolymérisation rapide et spécifique du cytosquelette sans affecter la viabilité des cellules à court terme. De plus j’ai aussi étudier les interactions possible entre MreB et différentes protéines de motilité comme la petite GTPase MglA, qui est connue pour est essentielle au recrutement des machineries de motilité. / Myxococcus xanthus has a multicellular developmental cycle which is dependent on the capacity of the cells to move accross solid surfaces. M. xanthus uses two motility systems: Social motility system is dependent on Type-IV pili, and the Adventurous motility system, the mechanism of which is poorly understood. Our working hypothesis is that Adventurous motility is performed by adhesion points localized along the cell body where a molecular machinery pulls the cell body by interacting with the MreB cytoskeleton. My project aims to characterize the relationship between the adhesion points and the cytoskeleton during movement. To study the involvement of MreB during motility we use A22, a drug known to rapidly and specifically depolymerise in live microscopy assays. Furthermore, I have study also the interactions between MreB and differents proteins like MglA a small GTPase, which we belive is essential for the recruitment of the machineries.