Streptococcus pyogenes (Group A Streptococcus) is a Gram-positive bacterial pathogen that causes significant superficial and invasive diseases. Iron acquisition is an important component of GAS pathogenesis in the human host. The 10 gene sia operon of GAS is involved in the acquisition of iron via heme or heme-binding proteins and encodes an ABC transporter as well as the large multifunctional receptor Shr. Domain analysis of Shr shows that it contains two copies of the DUF1533 (domain of unknown function) in its N-terminal part and two NEAT (NEAr Transporter) domains. NEAT domains are found in variable copy number in surface proteins of Gram-positive pathogens and are implicated in binding to various ligands. A new recombinant Shr protein was cloned and a purification protocol was developed, improving the yield of the full-length protein. A solid phase binding assay was developed and used to demonstrate Shr binding to hemoglobin. Several truncated Shr proteins were expressed and purified: the N-terminal Domain (NTD) up to but not including the first NEAT domain of Shr, the NTD plus the first NEAT domain (NTD-NEAT1) and the second NEAT domain alone (NEAT2). It was determined that Shr’s NTD mediates hemoglobin binding, demonstrating that a new protein pattern in Shr is involved in hemoglobin binding, and implicating the DUF1533 in this process. It was also determined that NTD-N1 and NEAT2 bind heme while NTD does not. Therefore, both NEAT domains may participate in the capture of heme from the host hemoglobin by Shr.

Some pathogenic bacteria derive significant amounts of iron heme from their hosts. In this study we investigated SiaA, a heme binding protein from Streptococcus pyogenes. The wildtype methionine79 putative axial ligand was mutated to alanine. SiaA M79A was expressed in E. coli in three production runs, lysed by sonication or French press, and purified by fast protein liquid chromatography (FPLC). Nickel affinity FPLC was found to give much purer SiaA when 30 mM imidazole was added to the binding buffer. The protocol using extensive sonication resulted in SiaA weighing 30464 Da. The protocol using French press resulted in SiaA weighting 33358 Da. Despite the difference in masses, the two forms of SiaA interacted with heme similarly.

Some pathogenic bacteria derive significant amounts of iron heme from their hosts. In this study we investigated SiaA, a heme binding protein from Streptococcus pyogenes. The wildtype methionine79 putative axial ligand was mutated to alanine. SiaA M79A was expressed in E. coli in three production runs, lysed by sonication or French press, and purified by fast protein liquid chromatography (FPLC). Nickel affinity FPLC was found to give much purer SiaA when 30 mM imidazole was added to the binding buffer. The protocol using extensive sonication resulted in SiaA weighing 30464 Da. The protocol using French press resulted in SiaA weighting 33358 Da. Despite the difference in masses, the two forms of SiaA interacted with heme similarly.

Les Bartonelles sont des bactéries hémotropes responsables de zoonoses émergentes. Ces Alphaprotéobactéries sont auxotrophes pour l'hème et doivent donc l'importer du milieu extérieur pour croître. Les Bartonelles possèdent un système complet de transport de l'hème permettant de transporter ce composé dans le cytoplasme. Chez Bartonella, il a été montré que l'hème pouvait être utilisé comme source de fer. Comme pour d'autres bactéries utilisant l'hème comme une source de fer, Bartonella doit dégrader l'hème pour libérer le fer. Chez Bartonella, un ensemble de gènes codant pour le système de transport de l'hème, contient un gène codant pour un polypeptide (HemS) présentant des homologies avec des protéines liant ou dégradant l'hème. En utilisant des expériences de complémentation de mutants d'E. coli incapables de dégrader l'hème, nous avons mis en évidence que HemS de Bartonella henselae permet la libération du fer de l'hème. HemS purifié lie l'hème et le dégrade en présence de donneurs d'électrons. La diminution du niveau de HemS chez B. henselae décroit sa capacité de survivre à une exposition à H2O2. Les Bartonelles expriment quatre ou cinq protéines de la membrane externe ayant la capacité de fixer l'hème. Les gènes de structure de ces protéines sont exprimés différemment en fonction de paramètres comme la température ainsi que la concentration en oxygène ou en hème. Ces protéines ont été proposées comme étant impliquées dans divers processus cellulaires étant donné leur profil d'expression. Dans ce manuscrit, nous montrons que ces protéines sont impliquées dans la défense contre le stress oxydatif, la colonisation des cellules endothèliales et la survie dans la puce