Projet ANR-14-CE14-0002 – APISORTING : Rôle des facteurs parasitaires dans le trafic rétrograde et la virulence de Toxoplasma gondii
Programme : Une nouvelle représentation du vivant (DS0401) 2014
Année de financement : 2014
Coordinateur du projet : Monsieur Ludger JOHANNES (INSTITUT CURIE CENTRE DE RECHERCHE)
Partenaires : Laboratoire public; Institut Curie; Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien
Montant : 498576.0 euros
Date de début : 2014
Durée : 60 mois
Résumé : Les parasites apicomplexes regroupent près de 5000 espèces de protozoaires intracellulaires stricts causant généralement la mort de l’individu ou des animaux infectés. Ces apicomplexes parmi lesquels sont représentés Plasmodium falciparum, l’agent responsable du paludisme et Toxoplasma gondii, l’un des parasites les plus ubiquitaires chez les mammifères, incluent également des agents opportunistes dangereux pour les patients atteints du SIDA ou des agents classés du bioterrorisme. Les apicomplexes ont comme dénominateur commun et caractéristique unique, la présence de trois organites apicaux sécrétoires: les rhoptries, les micronèmes et les granules denses. Ces organites contiennent des facteurs de virulence qui sont indispensables pour la motilité parasitaire, la reconnaissance et l’entrée du parasite à l’intérieur de la cellule hôte, ainsi que dans la modulation de la réponse immune et du métabolisme de l’hôte infecté. Les récepteurs qui sont responsables du tri et du transport des protéines présentes dans ces organites ne sont pas encore connus. Les mécanismes moléculaires impliqués dans la biogenèse de ces organites spécifiques aux apicomplexes sont également inconnus. Nous avons récemment identifié et caractérisé un récepteur putatif nommé TgSORTLR ("Toxoplasma gondii Sortilin-Like Receptor") et mis en évidence un rôle unique pour ce récepteur dans l’adressage des protéines des rhoptries et micronèmes vers les organites sécrétoires. TgSORTLR est présent chez tous les apicomplexes et sa séquence protéique conservée possède des domaines uniques non retrouvés chez les autres Eucaryotes. Nous avons généré un mutant conditionnel TgSORTLR qui a conduit aux conséquences physiologiques délétères suivantes: 1) absence complète de la biogénèse des rhoptries et micronèmes durant la réplication parasitaire, 2) inhibition totale de l'invasion des cellules humaines causée par l’absence des organites sécrétoires, 3) perte complète de virulence du parasite dans un modèle d’infection de souris (absence de symptômes toxoplasmiques après injection des parasites). De plus, nous avons démontré que la délétion de l’extrémité cytoplasmique C-terminale de TgSORTLR entraîne un effet dominant négatif létal pour le parasite, indiquant que l’absence du peptide C-terminal seul suffit pour compromettre l’acheminement des protéines de rhoptries et micronèmes et la survie du parasite. Nous avons maintenant utilisé cette extrémité cytoplasmique pour identifier puis isoler les protéines majeures VPS35, VPS26 et VPS29 du  complexe retromer impliqué dans le transport rétrograde entre endosomes et appareil de Golgi. Nous avons récemment obtenu un mutant conditionnel du gène VPS35 qui conduit également à la délocalisation des protéines des rhoptries et micronèmes puis en l’absence complète de ces deux organites apicaux. Nous avons également produit des parasites transgéniques exprimant VPS35 et VPS26 étiquetées avec l’épitope HA, ce qui nous a permis de construire le réseau de protéines impliquées dans le transport rétrograde chez T. gondii. Notre projet de recherche vise maintenant à disséquer les mécanismes moléculaires de trafic rétrograde impliquant des protéines connues et d’autres qui totalement inédites avec des fonctions actuellement inconnues dans les mammifères et la levure. Nous utiliserons des approches biochimiques (protéomiques vectorielle et quantitative), de biologie cellulaire (imageries confocale et ultrastructurale) et de génétique inverse (création de mutants ou parasites transgéniques) afin d’élucider les fonctions biologiques du retromer VPS35 et de ses partenaires de fonctions connues et inconnues. En conclusion, ces travaux pourront apporter des connaissances fondamentales sur les fonctions du transport rétrograde dans la biogenèse des organites apicaux sécrétoires mais pourraient également avoir un impact important dans le développement futur de nouvelles approches thérapeutiques antiparasitaires.