Validation de l’outil aequorine pour le dosage du calcium libre cytoplasmique par chimioluminescence chez Streptococcus pneumoniae

Cytoplasmic free calcium measurements by chemoluminescence in Streptococcus pneumoniae

¹ Laboratoire de Génétique et Physiopathologie de Streptococcus pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa et bactéries apparentées EA 3036 CHU Rangueil, Université Paul Sabatier 31403 Toulouse, France.
² Department of Medical Biochemistry, University of Wales, College of Medicine, Heath Park, Cardiff CF14 4XN, UK.

Résumé

Streptococcus pneumoniae est une bactérie pathogène extracellulaire, transformable par l’ADN en solution. Il a été montré que le transport du calcium joue un rôle clé dans sa croissance végétative, la compétence pour la transformabilité génétique et la virulence expérimentale. Afin de préciser la localisation du calcium dans la bactérie, nous avons cloné l’ADN complémentaire de l’apoaequorine dans le chromosome de Streptococcus pneumoniae. Ceci a permis la reconstitution du système aequorine in vivo et les mesures par chimioluminescence de la concentration cytoplasmique en calcium libre. La concentration cytoplasmique en calcium est de 2 µM à l’équilibre et peut atteindre 14 µM après addition de calcium dans la suspension bactérienne. Cette augmentation de la concentration intracytoplasmique en calcium libre en réponse à un gradient extérieur de calcium implique un transport actif sensible au DMB et dépend de la vitesse initiale du transport de calcium.

Abstract

In the extracellular pathogen Streptococcus pneumoniae, transformable by soluble DNA, calcium transport is shown to play a key role for vegetative growth, developement of competence for genetic transformation and experimental virulence. To get a more precise localisation of Ca²⁺ in the cell, we cloned the cDNA of apoaequorine in the chromosome of Streptococcus pneumoniae. This allowed the reconstitution of the aequorine system and chemo luminescence measurements of the cytoplasmic free calcium concentration in the bacteria. Intracellular free Ca²⁺ is 2 µM at the steady state and can reach 14 µM when calcium is added to the bacterial suspension. Increase in free Ca²⁺ in response to an imposed Ca²⁺ gradient depends on the initial velocity (V_i) of the DMB-sensitive Ca²⁺ transport, showing that changes in cytoplasmic Ca²⁺ involve active transport.