Etude fonctionnelle de la β-oxydation chez la levure pathogène opportuniste Candida lusitaniae : caractérisation d’une voie mitochondriale et peroxysomale Fox2p-dépendante et mise en évidence d’une voie peroxysomale alternative Fox2p-indépendante de catabolisme des acides gras

Functional study of fatty acid β-oxidation in the opportunistic pathogen yeast Candida lusitaniae : characterization of a mitochondrial and a peroxisomal Fox2p-dependant pathway and evidences for an alternative peroxisomal Fox2p-independent pathway for fatty acid catabolism

• Auteur / Autrice : Frédéric Gabriel
• Direction : Isabelle Accoceberry
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences, technologie, santé. Microbiologie
• Date : Soutenance le 15/12/2011
• Etablissement(s) : Bordeaux 2
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Talence, Gironde ; 1993-....)
• Jury : Président / Présidente : Marc Bonneu
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Marc Berges, Frédéric Dalle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Acides gras

Candida lusitaniae

Mitochondries

Peroxysomes

Mots clés libres

Candida

Cycle du glyoxylate

ß-oxydation

Acides gras

FOX1

FOX2

FOX3

PXA1

ICL1

Mitochondries

Peroxysomes

Candida

Glyoxylate cycle

Β-oxidation

Fatty acids

FOX1

FOX2

FOX3

PXA1

ICL1

Mitochondria

Peroxisomes

Résumé

Les levures Candida sont des pathogènes opportunistes émergents. Après phagocytose macrophagique, C. albicans reprogramme son métabolisme pour faire face à une carence carbonée et induit 2 voies métaboliques, le cycle du glyoxylate et la β-oxydation. Notre objectif est d’étudier le lien entre β-oxydation, capacité de résistance à la phagocytose et virulence dans notre modèle biologique C. lusitaniae. Chez les levures Ascomycètes la β-oxydation, essentielle pour dégrader les acides gras (AG), est présumée être exclusivement peroxysomale.Nous avons construit 3 mutants nuls chez C. lusitaniae : icl1Δ, fox2Δ et pxa1Δ, respectivement défectifs pour l’isocitrate lyase (enzyme clé du cycle du glyoxylate), pour la protéine multifonctionnelle de la β-oxydation et pour une protéine responsable de l’import peroxysomal des AG à longue chaîne. L’étude de l’assimilation des AG et du catabolisme du 14Calpha-palmitoyl-CoA a révélé que les acyl-CoA à longue chaîne étaient toujours dégradés chez fox2Δ. L’étude du catabolisme des AG dans les fractions peroxysomale et mitochondriale des souches sauvage et fox2Δ, l’immunolocalisation de la protéine Fox2p et la mesure de la respiration mitochondriale nous ont permis de montrer pour la première fois chez une levure Ascomycète l’existence d’une β-oxydation Fox2p-dépendante dans la mitochondrie. C’est aussi la première démonstration chez un organisme eucaryote de la double localisation peroxysomale et mitochondriale de Fox2p. L’invalidation des gènes FOX1 et FOX3 (acyl-CoA oxydase et kétoacyl-CoA thiolase) a confirmé pour la première fois chez les champignons l’existence d’une voie peroxysomale alternative de catabolisme des AG, Fox2p-indépendante

The Candida spp. are emerging opportunistic pathogens. Phagocytic cells are a primary line of defense against these opportunistic pathogens. Upon phagocytosis by macrophages, C. albicans reprograms its metabolism because genes involved in the peroxisomal metabolism, such as glyoxylic acid cycle and beta-oxidation pathway, are overexpressed. The objective of this study was to study the relation between fatty acid beta-oxidation, resistance to phagocytosis and virulence in the biological model Candida lusitaniae. In ascomycetous yeasts, the fatty acid β-oxidation is assumed to be exclusively located to peroxisomes.We constructed three null-mutants in C. lusitaniae: icl1Δ, fox2Δ et pxa1Δ, respectively lacking the isocitrate lyase (a key enzyme of the glyoxylate cycle), the multifunctional fatty acid beta-oxidation protein (essential in C. albicans to the β-oxidation pathway), and a protein involved in the peroxisomal import of long-chain fatty acids. The study of fatty acid assimilation and 14Calpha-palmitoyl-CoA catabolism revealed that long-chain fatty acids were still catabolized in fox2Δ. The observation of 14Calpha-palmitoyl-CoA catabolism in mitochondrial and peroxisomal fractions of wild-type and fox2Δ strains, the immunolocalization of Fox2p and mitochondrial respiration measurements yielded to the first demonstration in ascomycetous yeast of a mitochondrial Fox2p-dependent fatty acid β-oxidation pathway. We also demonstrated for the first time in Eucaryota that Fox2p co-localized in both peroxisomes and mitochondria. The invalidation of FOX1 and FOX3 genes (acyl-CoA oxidase and ketoacyl-CoA thiolase, respectively) confirmed for the first time in Fungi the existence of an alternative peroxisomal pathway for fatty acid catabolism, Fox2p-independently.