Les récepteurs histidine kinases : structure et distribution chez les eucaryotes et caractérisation fonctionnelle chez l’espèce Scedosporium apiospermum rencontrée au cours de la mucoviscidose.

Histidine kinases : structure and distribution in eukaryotes and functional characterization in Scedosporium apiospermum encountered in cystic fibrosis.

• Auteur / Autrice : Anaïs Hérivaux
• Direction : Nicolas Papon, Jean-Paul Latgé, Amandine Gastebois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie, virologie, parasitologie
• Date : Soutenance le 16/10/2018
• Etablissement(s) : Angers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Biologie-Santé Nantes-Angers
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Groupe d'Etude des Interactions Hôte-Pathogène (Angers ; ....-2021) - Groupe d'Etude des Interactions Hôte-Parasite (Angers)
• Jury : Président / Présidente : Thomas Guillemette
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Sabine Fillinger, Vincent Courdavault
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Murielle Gigou-Cornet, Marie-Noëlle Rosso

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mycologie médicale

Fluorescence

Bioluminescence

Thérapeutique

Mucoviscidose

Scedosporium apiospermum

Histidine kinases

Mots clés libres

Scedosporium apiospermum

Mucoviscidose

Histidine kinases

Signalisation cellulaire

Mycologie médicale

Scedosporium apiospermum

Cystic fibrosis

Histidine kinases

Cell signalling

Medical mycology

Résumé

Les histidine kinases (HKs) représentent une vaste famille de protéines impliquées dans la perception des signaux environnementaux chez les bactéries, les champignons et les plantes. Ces protéines joueraient notamment un rôle majeur dans l’adaptation aux stresses, mais aussi dans la virulence de nombreux micro-organismes procaryotes et eucaryotes. Si les HKs sont à présent bien connues chez les bactéries et les plantes, tant sur un plan structural que fonctionnel, les connaissances concernant ces protéines chez les autres clades de l’arbre du vivant demeurent plus que fragmentaires. C’est ainsi que le premier objectif de ce travail a consisté en l’exploration in silico de la structure et de la distribution des HKs chez les organismes eucaryotes dans le cadre de plusieurs études bioinformatiques : i) chez les champignons inférieurs, ii)chez les levures bourgeonnantes et enfin iii) à travers l’ensemble des super-groupes eucaryotes. Les HKs n’étant pas retrouvées chez les mammifères, elles suscitent depuis quelques années une attention particulière de la communauté scientifique en tant que nouvelles cibles pour le développement d’antimicrobiens. C’est précisément dans ce contexte que la partie expérimentale de ce projet a été initiée au sein du GEIHP. Cette équipe porte en effet ses efforts sur le filamenteux multi-résistant Scedosporium apiospermum qui se situe au second rang parmi les moisissures capables de coloniser chroniquement les poumons des patients atteints de mucoviscidose. Ainsi, dans l’optique d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques du champignon, la seconde partie de ce projet s’est focalisée sur la caractérisation fonctionnelle des HKs chez Scedosporium apiospermum. En parallèle, cette étude nous a également amenés à développer de nouveaux outils moléculaires adaptés à S.apiospermum en vue de futures études d’imageries de fluorescence et de bioluminescence.

Histidine kinases (HKs) represent a broad family of proteins involved in the perception of environmental signals in bacteria, fungi and plants.These proteins play a major role in stress adaptation, but also in the virulence of many prokaryotic and eukaryotic microorganisms. Although HKs are now well known in bacteria and plants, both structurally and functionally, knowledge about these proteins in other clades of the living tree remains more than fragmentary. Thus the first objective of this work was the in silico exploration of the structure and distribution of HKs in eukaryotic organisms through several bioinformatics studies : i) in the lower fungi, ii)in budding yeasts, and finally iii) across all eukaryotic supergroups. Since HKs are not found in mammals, they have been attracting attention in recent years from the scientific community as new targets for the development of antimicrobials. It is precisely in this context that the experimental part of this project was initiated in the GHEIHP. This team is focusing on the multi-resistant filamentous Scedosporiumapiospermum, which ranks second among the molds capable of chronycally conolizing the lungs of cysticfibrosis patients. Thus, in order to identify new therapeutic targets of the fungus, the second part of this project focused on the functional characterization of HKs in S. apiospermum. In parallel, this study also led us to develop new molecular tools adapted to S. apiospermum for future studies of fluorescence or bioluminescence imaging.