Rôle des "AcylCoA binding proteins (ACBPs)" et lysophospholipases (LPLs) dans le recyclage et transport de lipides pour la biogenèse et remodelage des membranes chez les parasites Apicomplexa et leur cellule hôte.

par Serena Shunmugam

Projet de thèse en Virologie - Microbiologie - Immunologie

Sous la direction de Cyrille Botté.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de École doctorale chimie et science du vivant (Grenoble) , en partenariat avec CRI IAB - Centre de Recherche Oncologie/Développement - Institute for Advanced Biosciences (laboratoire) depuis le 01-11-2018 .


  • Résumé

    Les parasites Apicomplexa sont des eucaryotes unicellulaires, agents responsables de maladie mortelles affectant des centaines de millions de personne chaque années. Ils incluent Plasmodium falciparum et Toxoplasma Gondii, agents responsables de la malaria et de la toxoplasmose. La prévalence de ces parasites, leur résistance aux traitements actuels ainsi que l'absence de vaccin efficace mettent l'accent sur la nécessité d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Des études actuelles indiquent que la synthèse et transport cellulaires de lipides sont des cibles thérapeutiques potentielles et la recherche de substance inhibitrice de ces mécanismes est une problématique centrale dans la lutte contre ces parasites. Durant le cycle de vies des pathogènes Apicomplexa, une grande quantité de lipide est requise pour la génération des membranes des compartiments cellulaires de la nouvelle cellule parasite. La biogenèse membranaire se fait soit par synthèse de lipides de novo, soit par recyclage des lipides de l'hôte. La fonction et prévalence de chacun de ces mécanismes chez le parasite restent inconnues. Ce projet doctoral cherche à élucider les mécanismes impliqués dans le transfert d'acides gras depuis l'hôte et au sein du parasite ainsi que leur recyclage en lipides. L'étudiant s'intéressera à un groupe de protéines pas encore caractérisé et potentiellement impliqué dans la dynamique et remodelage des membranes du parasite : les “Acyl-CoA Binding Proteins” (ACBPs) et les (lyso)phospholipases ((L)PLs). Le projet élucidera le rôle de ces protéines dans le développement intracellulaire des deux modèles d'aplicomplexa : P.falciparum et T.gondii. Pour chaque modèle, les candidats seront localisés grâce à des fusions d'épitopes et leur fonction sera évaluée à l'aide d'outils moléculaire (Crispr-Cas9 knock-out et knock-down inductible). Des partenaires potentiels seront identifiés par co-immunoprécipitation des candidats marqués. Finalement, le rôle de ces protéines dans la biogenèse membranaire sera déterminé grâce à des études lipidomiques et fluxidomiques en spectrométrie de masse. Ce projet, par l'étude des mécanismes de transport et recyclage des lipides impliqués dans la biogenèse des parasites Apicomplexa, contribuera à l'identification de nouvelles cibles et au développement de nouvelles stratégie thérapeutiques pour combattre la malaria et la toxoplasmose.

  • Titre traduit

    The role of AcylCoA binding proteins (ACBPs) and lysophopholipases (LPLs) in lipid recycling and trafficking for membrane biogenesis, and remodelling in Apicomplexa parasites and their host cell


  • Résumé

    Apicomplexa parasites are unicellular eukaryotes, which cause major human diseases affecting hundreds of millions and killing scores every year. They include Plasmodium falciparum and Toxoplasma gondii, causative agents of malaria and toxoplasmosis, respectively. The prevalence and drug resistance of these parasites and the lack of efficient vaccine emphasize the need to identify novel drug targets. Current evidences are strongly supporting that lipid synthesis and trafficking are pertinent drug targets, and development of inhibitors targeting these pathways is an active new field of antiparasitic research. During the life cycle of Apicomplexa pathogens, a large amount of lipids is needed for the generation of membrane compartments for newly formed cells. Membrane biogenesis is achieved by de novo lipid synthesis mainly from the apicoplast or by cavenging host lipids. The function and integration of each pathway in the parasite remain unknown. This project aims to understand the lipid-processing pathway involved in the transfer of fatty acids from the host and within the parasite and their recycling into lipids. This PhD project will focus on a group of non-characterized proteins, putatively important for parasite membrane dynamics and remodeling, namely Acyl-CoA binding proteins (ACBPs) and (lyso)phospholipases ((L)PLs). The project aims to decipher the roles of these proteins during intracellular development in both Apicomplexa models T. gondii and P. falciparum. For each model, it is proposed to epitope-tag and disrupt each candidate (CrispR-Cas9-based knock outs and inducible knock-downs) to localize and determine the function of each protein. Putative binding partners will be identified by co-immunoprecipitation using tagged proteins. Importantly, the role of these proteins for membrane biogenesis will be determined using mass spectrometry-based lipidomic and fluxomic approaches. Together, this project will generate data on how the parasite transport and recycle lipids for membrane biogenesis in Apicomplexa parasites and potentially contribute to identifying new drug targets and developing new therapeutic approaches to fight malaria and toxoplasmosis.