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SCIENCE – L’équipe d’Eric Durand découvre l’unique complexe membranaire du système de sécrétion de type VI (T6SS) de Bacteroidota.

The type VI secretion system (T6SS) of Gram-negative bacteria inhibits competitor cells through contact-dependent translocation of toxic effector proteins. In Proteobacteria, the T6SS is anchored to the cell envelope through a megadalton-sized membrane complex (MC). However, the genomes of Bacteroidota with T6SSs appear to lack genes encoding homologs of canonical MC components. Here, we identify five genes in Bacteroides fragilis (tssNQOPR) that are essential for T6SS function and encode a Bacteroidota-specific MC. We purify this complex, reveal its dimensions using electron microscopy, and identify a protein-protein interaction network underlying the assembly of the MC including the stoichiometry of the five TssNQOPR components. Protein TssN mediates the connection between the Bacteroidota MC and the conserved baseplate. Although MC gene content and organization varies across the phylum Bacteroidota, no MC homologs are detected outside of T6SS loci, suggesting ancient co-option and functional convergence with the nonhomologous MC of Pseudomonadota.

Le système de sécrétion de type VI (T6SS) des bactéries Gram-négatives inhibe les cellules concurrentes par la translocation contact-dépendante de protéines effectrices toxiques. Chez les Proteobacteria, le T6SS est ancré à la membrane cellulaire par un complexe membranaire géant (MC). Cependant, les génomes des Bacteroidota avec T6SS semblent ne pas posséder de gènes codant des homologues des composants MC canoniques. Ici, nous identifions cinq gènes dans Bacteroides fragilis (tssNQOPR) qui sont essentiels pour le fonctionnement du T6SS et codent un MC spécifique aux Bacteroidota. Nous purifions ce complexe, révélons ses dimensions à l’aide de la microscopie électronique, et identifions un réseau d’interactions protéine-protéine sous-jacent à l’assemblage du MC, y compris la stoechiométrie des cinq composants TssNQOPR. La protéine TssN médie la connexion entre le MC des Bacteroidota et la baseplate conservée. Bien que le contenu et l’organisation des gènes MC varient à travers le phylum Bacteroidota, aucun homologue de MC n’est détecté en dehors des loci T6SS, suggérant une cooptation ancienne et une convergence fonctionnelle avec le MC non homologue des Pseudomonadota.