Digestion des protéines de l'hôte par le réseau de protéases intestinales du parasite helminthe schistosoma mansoni

par Melaine Delcroix

Thèse de doctorat en Biologie moléculaire. Parasitologie

Sous la direction de Colette Dissous-Lempereur.

Soutenue en 2006

à Lille 2 .

mots clés

• Schistosoma mansoni
• Schistosoma mansoni
• Relations hôte-parasite
• Interactions hôte-parasite
• Peptidases
• Peptide hydrolases

Résumé

En utilisant les inhibiteurs protéasiques et la technique d'interférence à l'ARN, nous avons décomposé le réseau d'endopeptidases impliquées dans la digestion intestinale de Schistosoa mansoni. L'initiation de la dégradation des protéines de l'hôte, hémoglobine et albumine, avec les protéases à cystéine ou à acide aspartique du parasite, s'est révélée ordonnée, ocasionnellement redondante et spécifique au substrat. Alors que l'inhibition de la cathepsine D a un effet majeur surla dégradation de l'hemoglibine, les protéases à cystéine semblent prédominer dans la dégradation. Une asparaginyl endopeptidase synergise avec les cathepsines B et L soit en activant les zymogènes, soit en facilitant le clivage du substrat. Ces protéases fonctionnent de façon optimale dans des compartiments acidiques de la lumière intestinale ou du gastroderme. Définir le rôle de ces enzymes permet de mieux comprendre l'intéraction des protéases au sein d'un réseau complexe, conservé au cours de l'évolution des invertébrés, des nématodes aux insectes. Cette étude fournit également des éléments intéressants quant à la détermination de protéases pouvant être utilisées comme cilbles thérapeutiques potentielles contre la schistosomiase, un problème de santé mondial.

Résumé

Utilizing protease inhibitors and Rna interference, we deconvulated the network of endopeptidases functioning in intestinal protein digestion in Schistosoa mansoni. We showed that initial degradation of hemoglobin and albumin by parasite cysteine and aspartic rpoteases, is ordered, occasionally redundant, and substrate specific. While inhibition of cathepsin D had a greater effect on primary cleavage of hemoglobin, inhibition of cysteine proteases predominated in albumin degradation. Nevertheless, in both cases inhibitor combinations were synergistic. An asparaginyl endopeptidase synergized with cathepsin B and L by zymogen activation or facilitating substrate cleavage ; these proteases operate optimally in two distinct acidic compartments : one formed by lamellar fusion in the gut lumen and the second in the gastrodermis. Definig the role of these enzymes provides a clearer understanding of the function of a complex protease network found throughout invertebrate evolution from nematodes to insects. It also provides insights into which of these protease are logical chemotherapeutic targets for schistosomiasis, a major global health problem.