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Laboratoire de Bactériologie moléculaire [Molecular Bacteriology Laboratory (MBL)] (MBL)
Faculté de Médecine - Campus Erasme (unité ULB588)

Le laboratoire de Bactériologie Moléculaire a été créé en 1999. Actuellement, 10 personnes y travaillent dont le directeur, un chercheur postdoc FNRS, un assistant-chargé d'exercice (0.2 ETP), deux techniciennes, une secrétaire mi-temps, 4 étudiants en thèse de doctorat dont 3 boursiers du FRIA. Le laboratoire participe à l'enseignement de la microbiologie en sciences biomédicales et en médecine vétérinaire et est membre fondateur du collège de Microbiologie Immunologie qui assure l'enseignement des disciplines liées à la microbiologie du BA2 jusqu'au Master2. A côté de l'enseignement, le laboratoire développe des projets de recherches, financées par plusieurs organismes dont le FRS et la CEE (FP6 et FP7) en plus de nombreuses fondations. Le sujet principal porte sur l'étude des mécanismes de virulence de la bactérie Shigella. Nos travaux visent à caractériser les mécanismes moléculaires et cellulaires du processus d'entrée de la bactérie dans les cellules épithéliales. Des études génétiques et cellulaires ont montré qu'un fragment d'ADN plasmidique de 30 kb porte l'information nécessaire à l'entrée de Shigella dans les cellules eucaryotes. La caractérisation de la fonction individuelle de chacun des gènes portés par ce fragment d'ADN a représenté l'objectif principal de nos travaux de recherche pendant les 16 dernières années. Nous avons ainsi montré par des expériences de Microscopie Electronique que Shigella présente à sa surface un appareil de sécrétion protéique appelé système de sécrétion de type III. Ce système représente le dispositif principal de la virulence de Shigella. Notre objectif à moyen et à long terme est d'identifier de nouvelles molécules de surface de la bactérie qui pourraient être utilisées dans une approche vaccinale contre la shigellose. Dans ce cadre, nous avons très récemment identifié et caractérisé une molécule de Shigella appelée IpaD, localisée à la surface de l'appareil de sécrétion type III. Nous avons montré que des anticorps dirigés contre cette protéine bloquent l'entrée de Shigella dans les cellules. Ce résultat fait l'objet d'un brevet US. Nos perspectives de recherches sont très encourageantes puisque la molécule IpaD est conservée dans tous les isolats invasifs de Shigella ce qui fait d'elle une cible vaccinale potentielle contre plusieurs souches de différents sérotypes de Shigella. [This research work developed in the molecular bacteriology laboratory, established within the ULB since 1999, is mainly focused on understanding the mechanism by which Shigella invades epithelial cells. Shigella is responsible of the bacillary dysentery disease, also known as shigellosis, and is able to cross the intestinal barrier by invading the epithelial cells of the colon. Genetic studies had shown that a 30-kb plasmidic DNA fragment is sufficient to confer the entry phenotype of the bacteria. During the last 16 years we characterised the individual function of each gene located within the entry DNA fragment. Additionally, using EM analysis, we published that Shigella presents a structure called type III secretion apparatus at its cell surface. Very recently we have made a very important discovery. Indeed, we were interested to understand the molecular mechanism by which IpaD, a plasmid encoding secretory protein, acts to allow the entry of Shigella within cultured eukaryotic cells. Indeed, previous work had suggested that the IpaD protein encoded by the plasmid-borne ipa-mxi-spa pathogenicity island of Shigella plaid a major role in the virulence of this microorganism since an ipaD mutant is avirulent. More specifically, IpaD was shown to be involved in the secretion of effector proteins involved in the invasive process. Very recently, we have shown by cryo- and immuno-electron microscopy that IpaD is located at the tip of the molecular needle that makes the major part of the extracellular portion of the Type III system. In additions IpaD-specific antibodies can block the entry of Shigella into epithelial cells in an in vitro assay. This neutralizing effect is observed on different Shigella serotypes, indicating that IpaD may be able to elicit cross protection against Shigella infection (patent: see prize section). Our work will certainly have implications beyond the field of Shigella pathogenesis, since the secretion and the regulation of virulence factors have common motifs used for a variety of bacterial functions. As a result, secretion and regulation of virulence factors can be grouped into a relatively small number of families based on their conserved sequences and mechanisms. In the not too distant future, inhibitors of these conserved bacterial secretory and regulatory systems might be used novel anti-infective agents.]



coordonnées


Laboratoire de Bactériologie moléculaire [Molecular Bacteriology Laboratory (MBL)]
tel +32-2-555.62.51 / 61.34, fax +32-2-555.61.16, aallaoui@ulb.ac.be
Campus Erasme, Bât. G/E, 5ème étage, Local 104
CP614, route de Lennik 808, 1070 Bruxelles



responsable


Prof. Abdelmounaaïm ALLAOUI


composition


Latéfa BISKRI Youness CHERRADI Valérie DELFORGE Nargisse EL HAJJAMI Dalila LAKHLOUFI Alaeddine MEGHRAOUI Ahmed MEKSEM Elena PECORARO Lionel SCHIAVOLIN


projets


Etude des mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans l'invasion des cellules épithéliales par les bactéries du genre Shigella. [Characterisation of the molecular and cellular mechanisms required for the epithelial cells invasion by Shigella.]
Shigella sécrète des molécules effectrices de son entrée dans les cellules épithéliales par une sécrétion appelée système de sécrétion de type-III. Nous avons identifié par des approches génétiques 15 gènes impliqués dans ce processus de sécrétion . Les produits de ces gènes sont actuellement en cours d'étude par une approche biochimique: purification des protéines, génération d'anticorps, localisation dans les différents compartiments bactériens et enfin l'étude des interactions entre toutes ces protéines à la surface de la bactérie. [Shigella requires an intact type III secretion machinery encoded by the mxi-spa genes to secrete effectors molecules that are essential for the epithelial cells invasion. Until now, we have genetically identified 15 genes that are involved in this secretion process. Products of selected genes are now under study using biochemical approach: protein purification, generation of antibodies, localisation at the bacterial surface, and identification of proteins interactions together or with the secretory molecules.]



publications





theses


Le système de sécrétion de type III de Shihella flexenri: étude de sa machinerie et hiérarchie de sécrétion. Youness Cherradi (thèse publique sera défondue en octobre 2013., 2013

Caractérisation du rôle des gènes sfpgdA, sfgtr4, virK et spa24 dans la virulence de Shigella flexneri. Par Abdelmoughit Kaoukab-Raji. soutenue le 1 juin 2012. Promoteur: A.Allaoui, 2012

Etude des mécanismes favorisant la dispersion et la survie intracelleulaire de Mycobacterium tuberculosis. Par Frédéric Vanzemberg. Prmoteur: Pr. A. Allaoui, et co-promoteur: Dr. M. Kalai . Soutenue en 2011., 2011

Contribution à l'étude de l'assemblage de la structure du système de sécrétion de type III de Shigella flexneri et caractérisation du rôle de la protéine IcsB dans l'autophagiePar Christian Aimée Kayath (ULB-Ulg); soutenue le 08 septembre 2010.Promoteur: A. Allaoui, 2010

Etude de la hiérarchie de sécrétion des effecteurs de virulence chez Shigella flexneri; Anne Botteaux, soutenue le 12 décembre 2008., 2008

Le système de sécrétion de typeIII: composition et identification de nouvelles effecteurs de la virulence. Thèse de doctorat en Biotechnologie Médicales. Abderrahman Hachani 11 janvier 2006. Promoteur: A. Allaoui, 2006

Etude de l'assemblage du système de sécrétion de type III de Shigella flexneri. Noureddine Jouihri; Thèse en Sciences Biomédicales soutenue à l'ULB le 19/12/2012Promoteur: A. Allaoui, 2002

L'appareil de sécrétion des protéines yop de Yersinia. A. Allaoui, soutenue le 25 juin 1996)à l' Université Catholique de Louvain (UCL), 1996

Identification et caractérisation des gènes de Shigella flexneri impliqués dans l'entrée dans les cellules épithéliales et dans la dissémination intercellulaire. A. Allaoui, soutenue le 12 novembre, Université René Descartes Paris, 1992



collaborations


Pr. Philippe Sansonetti, Institut Pasteur, Paris, France

Dr. Maria Lina Bernardini, Université de Rome, Rome, Italie

Dr. Christopher Tang, Université d'Oxford, Oxford, Grande-Bretagne

Pr. M. Goldman, ULB, Bruxelles, Belgique

Dr. Claude Parsot, Institut Pasteur, Paris, France

Pr. Egbert J. Boekemaa, University of Groningen, Biophysical Chemistry, Groningen Biomolecular Sciences and Biotechnology Institute, Groningen, Pays-Bas

Phalippon Armelle, Insitut Pasteur de Paris, Unité de pathogénie Microbienne, Paris, France

Azrakan Mohamed, ULB, Unités de chimie des protéines, Bruxelles, Belgique



prix


Philippe Delori, International Institute of cellular Pathology (Institut Christian de Duve). 1992 - Abdelmounaaïm ALLAOUI

Brevet: Utilisation de la protéine IpaD de Shigella comme antigène vaccinal assurant une protection croisée contre les divers sérogroupes/sérotypes de Shigella. Demande d'invention : DI (N° 2006-50) introduite en Juillet 2006 en collaboration avec l'Institut Pasteur de Paris et l'Université de Groningen en Hollande. - Abdelmounaaïm ALLAOUI Anne BOTTEAUX

Alice et David Van Buuren (Belgique), 2001, 2004, 2007 (bourse de fin de thèse) - Abdelmounaaïm ALLAOUI Lionel SCHIAVOLIN

Emile Defay 2008; (crédit d'équipement); Fondations Van Buuren et Héger-Masson 2012 (crédits équipements) - Abdelmounaaïm ALLAOUI

Alice et davind van Buuren foundation 2007 (crédits d'équipement) - Abdelmounaaïm ALLAOUI

24/11/06 : Symposium Microbiologie, Bruxelles, Poster : 'IpaD is localized at the tip of the Shigella flexneri type III secretion apparatus', Prix du Meilleur Poster. 21/12/06 : Journée des Doctorants, ULB, Présentation Poster 'IpaD is localized at the tip of the Shigella flexneri type III secretion apparatus', Prix du Meilleur Poster. - Abdelmounaaïm ALLAOUI Anne BOTTEAUX

21/12/06 : Journée des Doctorants, ULB, Présentation Poster 'IpaD is localized at the tip of the Shigella flexneri type III secretion apparatus', Prix du Meilleur Poster. - Abdelmounaaïm ALLAOUI Anne BOTTEAUX

Meilleur Poster de la 9ème journée des doctorants organisée à la faculté de médecine de l'ULB le 17 décembre 2009 - Abdelmounaaïm ALLAOUI Lionel SCHIAVOLIN



savoir-faire/équipements


Tous les appareils nécessaires pour les expériences de biologie moléculaire et cellulaire: machine PCR, cellules pour les gels d'ADN et de protéines, des centrifugeuses de table (tube eppendorf) et pour les tubes à grand volume, Sonicateurs, 2 congélateurs à 80°C, des incubateurs à 37°C, 50°C, des bains marie réfrigérés, une hotte à flux laminaire, un équipement pour la manipulation des produits radioactifs (box de protection...), un électroporateur (introduction d'ADN dans les cellules), un spectrophotomètre pour le dosage des protéines, et de l'ADN.

Manipulation de plusieurs techniques 1) de biologie moléculaire: manipulation ADN, ARN, clonage, expression et purification des protéines, inactivation des gènes (par la technique d'échange allélique), génération d'anticorps (autorisation ministérielle pour la manipulation des animaux), 2) de biologie cellulaire: culture de cellules eucaryotes, infection de ces cellules par les bactéries, infection in vivo (souris, cobayes) pour l'étude de la pathogénie bactérienne.



mots clés compréhensibles déclarés


bactéries attenuées facteurs de virulence sécrétion protéique


disciplines et mots clés déclarés


Bactériologie générale Génétique bactérienne Pathologie maladies infectieuses

dissemination microscopie électronique pathogénie microbienne sécretion de protéines sécrétion type-III transport protéique vaccin virulence


codes technologiques DGTRE


Biotechnologie Infections