HPr fait partie du système de transport phosphoénolpyruvate: sucre phosphotransferase (PTS). HPr peut être phosphorylée sur Hisis, par l'enzyme I (El) du PTS, et sur Sér46, par la HPr(Ser) kinase/phosphorylase (HprK/P). Finalement, HPr peut être phosphorylée sur les deux résidus, ce qui génère HPr(Ser-P)(His~P). L'objectif principal de l'étude présentée dans cette thèse était de déterminer par quelle(s) voie(s) HPr(Ser-P)(His~P) est synthétisée chez les streptocoques. Théoriquement, HPr(Ser-P)(His~P) peut être synthétisée via la phosphorylation de HPr(Ser-P) par El et/ou de HPr(His-P) par HprK/P. Nous avons étudié la cinétique de ces voies de synthèse chez Streptococcus salivarius. Les résultats de l'étude avec El ont montré que (i) la kcat/Km pour HPr(Ser-P) était ~5 OOOx plus faible que pour HPr à pH 7,9 et 37°C, (ii) aucun intermédiaire glycolytique ne stimulait la synthèse de HPr(Ser-P)(His~P), (iii) la synthèse de HPr(Ser-P)(His~P) était ~8x plus efficace à pH acide, des conditions retrouvées dans le cytoplasme des streptocoques en croissance, et (iv) la synthèse du HPr(Ser-P)(His~P) de Bacillus subtilis par El de cet organisme était aussi stimulée à pH acide. Les résultats suggèrent que la synthèse de HPr(Ser-P)(His~P) chez les streptocoques résulterait des concentrations élevées en HPr(Ser-P) et de la stimulation de la réaction à pH acide. L'absence de HPr(Ser-P)(His~P) chez B. subtilis cultivée en présence de glucose s'expliquerait en partie par le fait que cette bactérie maintient son pH intracellulaire constamment au-dessus de la neutralité. Les résultats de l'étude avec HprK/P ont montré que les kQJKm pour les HPr(H15D) et HPr(H15E) étaient ~13x plus faibles que pour HPr à pH 7,4 et 37°C. Dans des conditions où HPr(His~P) était stable (pH 8,6 et 15°C), les kcJKm pour HPr(H15D) et HPr(His~P) Ill étaient respectivement neuf et 26 fois plus faibles que pour HPr. Finalement, la phosphorylation de HPr(H15D) n'était que marginalement stimulée à pH acide et le FBP ne stimulait pas la synthèse de HPr(Ser-P)(His~P). Les résultats suggèrent que (i) l'inefficacité de la phosphorylation de HPr(His~P) résulterait de la présence de la charge négative en position 15 et d'autres éléments structuraux et (ii) la contribution de HprK/P à la synthèse de HPr(Ser-P)(His~P) chez les streptocoques serait marginale.

HPr est une protéine du système phosphoénolpyruvate:sucre phosphotransférase impliquée dans le transport, la régulation d'enzymes et de transporteurs et la régulation de la transcription de certains gènes. La protéine HPr peut être retrouvée sous quatre formes différentes. Elle peut être phosphorylée sur un résidu histidyl par l'enzyme 1 pour former HPr(His"-'P). Sous cette forme, HPr peut, entre autres, contrôler par phosphorylation certains régulateurs transcriptionnels contenant des domaines PRD. Chez les bactéries à Gram positif, HPr peut être phosphorylée sur un résidu séryl par la HPr kinase/phosphorylase. Le produit formé, HPr(Ser-P), est impliqué dans la répression catabolique selon un mécanisme impliquant la formation d'un complexe entre HPr(Ser-P), la protéine CcpA et une séquence spécifique d'ADN située dans la région promotrice des opérons cibles, la séquence cre. HPr(Ser-P) est également impliquée dans le phénomène d'exclusion d'inducteur. Enfin, des taux importants de HPr(Ser-P)(His-P) ont été détectés chez Streptococcus salivarius, Streptococcus mutans et Streptococcus thermophilus. Afin de caractériser HPr(Ser-P)(His-P), nous avons vérifié si certaines bactéries de la classe des Bacilli pouvaient produire et maintenir des taux importants de HPr(Ser-P(His-P) et vérifié si HPr(Ser-P)(His-P) pouvait participer au transport des sucres. Les quantifications de HPr ont été effectuées par immunoélectrophorèse croisée et la capacité de HPr(Ser-P)(His-P) à phosphoryler les enzymes IIABMan et la glycérol kinase ont été étudiées. Des taux importants de HPr(Ser-P)(His-P) ont été détectés chez toutes les souches de streptocoquès et lactocoques testées mais pas chez Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis et Staphylococcus aureus. HPr(Ser-P)(His-P) était en mesure de transférer son groupement phosphoryle aux enzymes IIABMan mais' pas à la glycérol kinase, suggérant que HPr(Ser-P)(His-P) participe au transport des sucres PTS mais ne serait pas impliquée dans le contrôle de l'activité de la glycérol kinase. Nous avons finalement étudié le rôle de HPr(His"-'P) dans la régulation de la transcription chez Streptococcus salivarius via une étude comparative des protéomes de la souche parentale ATCC 25975 et du mutant G71 , une souche Er, incapable de produire HPr(His-P). Les analyses protéomiques différentielles ont été réalisées à partir d' extraits provenant de cellules récoltées en phase exponentielle et stationnaire de croissance. Chez les cellules récoltées en phase stationnaire de croissance, l'analyse des profils protéiques a révélé que 1 % à 2% des protéines étaient exprimées différentiellement chez S. salivarius G71 suggérant que HPr(His-P) serait impliquée dans le contrôle de l'expression de gènes chez les streptocoques.