Leishmanian Galactofuranosyltransferases as promising versatile tools for therapeutic and chemoenzymatic approaches

• Auteur / Autrice : Jihen Ati
• Direction : Richard Daniellou
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie - Biochimie
• Date : Soutenance le 11/12/2018
• Etablissement(s) : Orléans
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Santé, Sciences Biologiques et Chimie du Vivant (Centre-Val de Loire ; 2012-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de chimie organique et analytique (Orléans ; 2012-....)
• Jury : Président / Présidente : Florence Robert-Gangneux
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Richard Daniellou, Florence Robert-Gangneux, Robert W Field, Christophe Biot, Pierre Lafite
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Robert W Field, Christophe Biot

Mots clés

Mots clés contrôlés

Furanose

Enzymothérapie

Leishmaniose

Glycoconjugués

Membrane cellulaire

Mots clés libres

Galactofuranose

Galactofuranosyl Transferases

Leishmania

Résumé

Les cellules exposent à leurs surface glycoconjugués qui jouent important dans des événements biologiques importants tels que la communication entre cellules, la croissance de cellules saines ou cancéreuses et les processus d'infection d'agents pathogènes. Certaines structures polysaccharidiques qui contiennent le résidu Galf ont attiré beaucoup d’intérêt au cours des dernières décennies. En effet, le galactofuranose peut être exprimé chez de nombreuses espèces pathogènes, telles que Mycobacterium tuberculosis, Aspergillus et Leishmania, mais il est absent chez les mammifères. Par conséquent, ces glycoconjugués sont considérés comme des cibles intéressantes pour des approches thérapeutiques.Les galactofuranosyltransférases (GalfT) catalysent le transfert des résidus de galactofuranose dans les structures des glycoconjugués. Cependant, ces GalfT sont des enzymes faiblement décrites, malgré leur rôle crucial dans la virulence ainsi que dans la pathogénicité de nombreux micro-organismes. Jusqu'à présent, seule la GalfT2 de Mycobacterium tuberculosis a été entièrement caractérisée.Dans cette thèse, quatre GalfTs de Leishmania major, l'agent responsable de la leishmaniose, ont été caractérisées. Elles ont été d'abord clonées, surexprimées dans E. coli et purifiées. Ensuite, leurs paramètres cinétiques respectifs ont été déterminés. De plus, puisque ces GalfT sont situées dans l'appareil de Golgi de Leishmania, nous avons supposé que leur glycosylation pourrait être un élément important pour leur stabilité etleur activité. Ainsi, des GalfT glycosylés ont été produites à l'aide de Leishmania tarentolae et les résultats préliminaires de leur activité enzymatiques ont été obtenus.Les GalfT leishmaniennes démontrent des résultats prometteurs pour le développement de nouvelles stratégies chimio-enzymatiques pour la synthèse de glycoconjugués contenant du Galf, ainsi que pour la conception de nouveaux médicaments contre la leishmaniose.

Cells are heavily decorated by diverse glycoconjugates that are involved in important biological events such ascell-cell communication, growth of healthy or cancerous cells and pathogens infection process. Among these polysaccharidic structures, Galf-containing glycans have been the subject of increasing interest in the last decades. Indeed, the galactofuranose can be found in many pathogenic species, such as Mycobacteriumtuberculosis, Aspergillus and Leishmania, but is absent in mammals. Therefore, these glycoconjugates are considered as interesting targets for therapeutic approaches.Galactofuranosyltransferases (GalfTs) catalyse the transfer of galactofuranose residues into glycoconjugatesstructures. However, GalfTs are poorly described enzymes despite their crucial role in the virulence and the pathogenicity of numerous microorganisms. Up to date, only one mycobacterial GalfT has been fully characterized.In this thesis, four putative GalfTs of Leishmania major, the causing agent of leishmaniosis diseases, were characterized. They were first cloned, overexpressed in E. coli and purified. Then, their respective kineticparameters were determined. In addition, since these GalfT are located in the Golgi apparatus of Leishmania, we assumed that their glycosylation could be an important element for their stability and activity. So, glycosylatedGalfTs were produced using, Leishmania tarentolae, and preliminary results of their enzymatic activity were obtained.Still, leishmanian GalfTs demonstrate promising results for the development of new chemoenzymatic strategies for Galf-containing glycoconjugates synthesis, as well as the design of new drugs against leishmaniasis.