Etude de la protéine kinase A de Plasmodium falciparum : nouvelle cible thérapeutique et son rôle dans la régulation du glidéosome

Plasmodium falciparum protein kinase A : a new therapeutic target and its role in the glidosome regulation

• Auteur / Autrice : Hana Talabani
• Direction : Jean Dupouy-Camet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Microbiologie procaryote et eucaryote
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Paris 7

Mots clés

Mots clés contrôlés

Famille multigénique

Protéines G rab

Phosphorylation

Cyclic AMP-Dependent Protein Kinases

Plasmodium falciparum

Résumé

Plasmodium falciparum reste une menace pour plus de 40% de la population mondiale vivant en zone d'endémie. La capacité de ce parasite à se multiplier et se différencier nécessite des voies de régulation et de transduction du signal impliquant des cascades de phosphorylation dont les principaux acteurs sont les protéines kinases. Nous avons montré que la protéine kinase A, dépendante de l'AMPc (PfPKA), et constituée de sous-unités catalytiques (PKA-C) et régulatrices (PKA-R), régule le développement parasitaire. Notre récente revue souligne les importantes différences entre les PKA humaine et parasitaire, ce qui en fait une cible thérapeutique de choix. Ce travail consiste à établir la caractérisation biochimique de la PKA de P. Falciparum et l'identification de certains substrats potentiels. Ainsi, nous avons démontré in vitro la phosphorylation de deux constituants du glidéosome : MyoA et MTIP, et identifié des sites potentiels. L'analyse du phosphoprotéome du stade schizonte de Plasmodium, nous a permis de confirmer le site de phosphorylation de la myosine A. Le laboratoire s'intéresse à l'étude des protéines de la famille Rab, régulateurs du transport vésiculaire, chez P. Falciparum. La construction du « Rab-interactome » de Plasmodium a permis de prédire des interactions entre PfRab7 et la PfPKA-C. Nous avons confirmé cette interaction et démontré que PfRab 7 est un substrat de la PfPKA-C in vitro. Nous nous sommes intéressés à l'inhibition spécifique de la PfPKA-C. Nos récents tests d'inhibition ont permis d'identifier un composé phare, le C05, au pouvoir inhibiteur plus important et plus spécifique de l'activité PfPKA-C qu'un autre inhibiteur connu, H89.

Plasmodium falciparum remains a threat to more than 40% of the world population living in endemic areas. The development of the parasite requires regulatory and signal transduction pathways such as kinase-mediated phosphorylation cascades. The major actor of the cAMP-dependant pathway, is the Protein Kinase A (PKA). We have previously shown that P. Falciparum PKA, made up of a single catalytic (PfPKA-C) and a single regulatory (PfPKA-R) subunit, regulates parasite development. Our recent review highlights significant differences between human and parasite PKA, which makes it an attractive therapeutic target. The aim of this work is to biochemically characterize PfPKA and identify some of its substrates. Thus, we have demonstrated in vitro phosphorylation of two components of the ''glidosome'' motor, myosin A (MyoA) and MTIP, and identified their PfPKA-specific phosphorylation sites. Moreover, the analysis of the phosphoproteome of P. Falciparum blood stage schizonts confirmed in vivo the PKA specific site characterized in vitro. The study of the Rab-family proteins, regulators of vesicular transport, and the construction of ''Rab-interactome'' in P. Falciparum, predicted an interaction between PfRabT and PfPKA-C, that was confirmed in vitro. Moreover, recombinant PfRab? was phosphorylated by PfPKA confirming that PfRab? was a substrated PfPKA. Finally, in the context of developing PfPKA as a therapeutic target our studies identified a lead compound, whose inhibitory potency is more specific for PfPKA-C than H89, a known inhibitor of mamalian PKA. These preliminary inhibitor studies suggest that parasite specific PKA inhibitors could be developed as novel anti-malarials.