Contribution à l'étude de la fonction et du trafic des protéines de granules denses, GRA5 et GRA6 de Toxoplasma gondii

par Béatrice Rauscher

Thèse de doctorat en Sciences de la vie et de la santé

Sous la direction de Marie-France Cesbron-Delauw.

Soutenue en 1999

à Lille 1 .

mots clés

• Protéines
• Toxoplasma gondii
• Protozoaires pathogènes

Résumé

Le parasite protozoaire Toxoplasma gondii assure son développement intracellulaire dans une vacuole dite parasitophore. La vacuole parasitophore (VP) est un compartiment spécialisé qui d'une part résiste à la fusion avec les endosomes de la cellule-hôte et d'autre part constitue une interface d'échanges métaboliques entre le parasite et la cellule parasitée. Les protéines GRA, contenues dans les granules denses du parasite, sont sécrétées sous forme soluble dans la VP où elles acquièrent une topologie membranaire. Constituants majeurs de la VP, les protéines GRA joueraient un rôle déterminant dans le développement intracellulaire du toxoplasme, cependant à ce jour la fonction de ces protéines n'est pas connue. Les protéines GRA5 et GRA6 ont été choisies comme modèles d'étude car bien que présentant des similitudes structurales (deux domaines hydrophobes encadrés de régions hydrophiles), elles présentent un tropisme membranaire différentiel au sein de la vacuole parasitophore. La protéine GRA5 traverse la bicouche lipidique de membrane délimitante de la vacuole parasitophore alors que la protéine GRA6, s'intègre dans les membranes du réseau intravacuolaire.

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Résumé

Au cours de la première partie de ce travail, nous avons mis en évidence l'existence d'un polymorphisme de taille des protéines GRA5 et GRA6 chez différentes souches de toxoplasmes. Ce polymorphisme permet de répertorier les souches parasitaires dans les trois groupes génotypiques de Toxoplasma gondii. Dans un second temps, le développement de la manipulation génétique du toxoplasme, nous a permis d'aborder la fonction de la protéine GRA5 par l'invalidation de son gène. La mise en place d'un système de double sélection positive-négative a permis l'obtention d'un mutant nul GRA5 dans la souche RH. L'analyse du phénotype du mutant nul a mis en évidence que la protéine GRA5 est une protéine non essentielle pour les toxoplasmes de la souche RH. De plus, l'absence de son expression ne perturbe ni l'ultrastructure de la vacuole parasitophore, ni la virulence chez la souris, ni la multiplication intracellulaire du toxoplasme.