Implication de la N-glycosylation dans les mécanismes de motilité et d’invasion des cellules hôtes chez Toxoplasma gondii

par Sylvain Fauquenoy

Thèse de doctorat en Parasitologie

Sous la direction de Stanislas Tomavo.

Soutenue le 20-12-2010

à Lille 1 , en partenariat avec Institut Pasteur (Lille) (Institut de recherche) .


  • Résumé

    Toxoplasma gondii est un parasite protozoaire unicellulaire qui se développe à l’intérieur d’une cellule hôte. Chez les parasites Apicomplexa, peu de chose sont connues sur la N-glycosylation. Nous avons mis en évidence la présence de N-glycannes parasitaires totaux et démontré que ces N-glycannes sont de type riche en mannose. En utilisant une lectine, nous avons purifié de nombreuses N-glycoprotéines parasitaires intervenant majoritairement dans les mécanismes de motilité, d’invasion et de trafic intracellulaire. Nous avons démontré qu’un traitement par une drogue inhibant la synthèse des N-glycannes perturbe plusieurs processus biologiques. Nous avons étudié les fonctions biologiques des N-glycannes de TgGAP50 qui appartient au glidéosome, un moteur impliqué dans la motilité du parasite. Nous avons déterminé que TgGAP50 porte des N-glycannes hétérogènes riches en mannoses. Nous avons montré que la N-glycosylation de TgGAP50 est impliquée dans le trafic de la protéine et dans l’interaction avec les partenaires du glidéosome. Nos travaux démontrent que T. gondii est capable de synthétiser des N-glycoprotéines et que les N-glycannes sont potentiellement impliqués dans le trafic des protéines et dans les interactions moléculaires importantes pour la motilité et l’invasion des cellules hôtes par le parasite.

  • Titre traduit

    Deciphering N-glycosylation Structures and Functions in Toxoplasma gondii


  • Résumé

    The apicomplexan parasite Toxoplasma gondii penetrates virtually any kind of mammalian cell using proteins released from late secretory organelles and a unique form of gliding motility. How T. gondii glycosylated proteins mediate host-parasite interactions remains elusive. Here, we report comprehensive proteomics and glycomics analyses showing that several key components required for interactions between T. gondii and host cells are N-glycosylated. Detailed structural characterization confirmed that N-glycans from T. gondii total protein extracts consist of oligomannosidic and paucimannosidic sugars, which are rarely present on mature eukaryotic glycoproteins. In situ fluorescence using concanavalin A and Pisum sativum agglutinin predominantly stained the entire parasite body. Visualization of Toxoplasma glycoproteins purified by affinity chromatography identified components involved in gliding motility, moving junction, and other additional functions. Importantly, tunicamycin-treated parasites were considerably reduced in motility, host cell invasion, and growth. In addition, we show that all three potential N-glycosylated sites of GAP50 are occupied by unusual N-glycan structures with terminal glucoses. Using site-directed mutagenesis, we demonstrate that N-glycosylation is a prerequisite for GAP50 transport into the inner membrane complex. Assembly of key partners into gliding complex by unglycosylated GAP50 and parasite motility are severely impaired. Collectively, these results provide the first molecular description of T. gondii N-glycosylation functions that are vital for parasite motility and host cell entry.


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