Cloning of the J gene of bacteriophage lambda, expression and solubilization of the J protein: first in vitro studies on the interactions between J and LamB, its cell surface receptor

Bacteriophage λ adsorbs to its Escherichia coli K12 host by interacting with a specific cell surface receptor, the outer membrane protein LamB. Previous genetic analyses led us to define a set of residues at the surface of LamB, which belong to the λ receptor site. Further genetic studies indicated that the C-terminal portion of J, the tail fibre protein of λ, was directly involved in the recognition of the receptor site. The present work describes first in vitro studies on the interactions between J and LamB. The J gene of λ was cloned into a plasmid vector under ptac promoter control and expressed in E. coli. We showed that J could be expressed at high levels (up to 28% of whole cell proteins), in an insoluble form. Anti-J antibodies, induced in rabbits immunized with insoluble J extracts, appeared to specifically neutralize λ infection. Under defined conditions of extraction, the J protein was obtained in a soluble form. We showed that solubilized J was able to interact with LamB trimers in vitro. Implications for future studies on the interactions between LamB and J are discussed. Le bactériophage lambda s'adsorbe sur son hôte Escherichia coli K12 en interagissant avec un répteur spécifique situé à la surface, la protéine de membrane externe LamB. Les précédentes analyses génétiques nous ont conduits à déterminer un groupe de résidus à la surface de la protéine LamB, qui appartiennent au site récepteur lui-même. D'autres études génétiques ont indiqué que la portion C-terminale de J, la protéine de la fibre de queue du phage lambda, était directement impliquée dans la reconnaissance du site récepteur. Le travail présenté ici décrit les premières études in vitro des interactions entre J et LamB. Le gène J de lambda a été cloné dans un vecteur plasmidique sous contrôle du promoteur ptac et exprimé chez E. coli. Nous avons montré que J pouvait être exprimée à haut niveau (jusqu'à 28% des protéines cellulaires totales) sous forme insoluble. Des anticorps anti-J, induits chez des lapins immunisés par des extraits contenant la protéine J insoluble, neutralisent de façon spécifique l'infection par le phage Lambda. Dans des conditions particulières d'extraction, la protéine J a été obtenue sous forme soluble. Nous avons montré que J solubilisée était capable d'interagir avec la protéine LamB trimérique in vitro. Les implications pour de futures études sur les interactions entre LamB et J sont discutées.