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  Responsable : BRAUN-BRETON Catherine (cbb@pasteur.fr)


  resume

 

  • Enzymes cruciales pour l'entrée du parasite dans l'érythrocyte et sa sortie de la cellule hôte- Catherine Braun-Breton (cbb@pasteur.fr) Chef de Laboratoire Institut Pasteur
  • Le transport de protéines chez P. falciparum - Denise Mattei (dmm@pasteur.fr) Chef de Laboratoire Institut Pasteur
  • Plasticité génomique et molécules de surface de l'hématie parasitée de P. falciparum - Artur Scherf (ascherf@pasteur.fr), Directeur de Recherche (1ère classe) au CNRS

L'Unité est composée de trois équipes de recherche dirigées respectivement par Catherine BRAUN BRETON, Denise MATTEI et Artur SCHERF. Les études menées par ces équipes concernent le protozoaire parasite Plasmodium et essentiellement l'espèce falciparum responsable des cas les plus graves de paludisme chez l'Homme. Nous nous intéressons à l'étude de l'interaction entre ce parasite et sa cellule hôte, le globule rouge, et à celle des interactions entre l'érythrocyte infecté et d'autres cellules de l'hôte mammifère comme les cellules endothéliales. L'activité de l'Unité a pour objectif une meilleure compréhension des mécanismes liés à des fonctions biologiques cruciales pour le développement du parasite chez l'hôte mammifère telles que l'invasion de la cellule hôte, les modifications de la cellule hôte induites par le parasite intracellulaire, le maintien de l'intégrité et la création de la diversité du génome parasitaire.



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Enzymes cruciales pour l'entrée du parasite dans l'érythrocyte et sa sortie de la cellule hôte

Catherine Braun-Breton (cbb@pasteur.fr) Chef de Laboratoire Institut Pasteur

L'activité de notre équipe a pour objectif une meilleure compréhension de mécanismes liés à la production de mérozoïtes infectieux et l'invasion de la cellule hôte, l'érythrocyte. L'utilisation d'inhibiteurs spécifiques nous a permis de mettre en évidence des activités protéases et phospholipases cruciales pour ces processus d'invasion et d'évasion. Deux approches sont suivies pour mieux caractériser les enzymes impliquées dans ces processus :

1. Une approche globale protéomique des compartiments sécrétoires du parasite susceptibles d'assurer le transport de ces enzymes vers leur site d'activité. Nous cherchons ainsi à identifier des activités enzymatiques cibles d'inhibiteurs spécifiques pouvant avoir une activité anti-parasitaire.

2. La caractérisation moléculaire fonctionnelle d'activités protéolytiques identifiées comme impliquées dans ces processus: La sérylprotéase SUB2 est localisée dans des organites apicaux du mérozoïte et est spécifiée par le gène sub2, gène que nous avons caractérisé chez P. falciparum, P. berghei et P. vivax.. Notre travail nous a conduits à proposer que cette enzyme assure la dernière étape de maturation de la protéine MSP1 (protéine majeure de surface des mérozoïtes), maturation indispensable à l'entrée du parasite dans l'érythrocyte. Par l'utilisation de techniques de transgenèse des parasites, nous avons montré que sub2 est un gène essentiel pour le cycle érythrocytaire de Plasmodium. Enfin, nous avons développé les outils permettant de préciser l'activité enzymatique de SUB2 et, en collaboration avec le laboratoire de Jean Martinez (Université de Montpellier) nous développons des inhibiteurs spécifiques de SUB2 dont l'activité anti-parasitaire peut être évaluée in vitro et in vivo. Nous cherchons également à développer des inhibiteurs spécifiques d'une autre sérylprotéase parasitaire Pfgp76 dont nous avons montré le rôle pour l'entrée du parasite dans le globule rouge. Des inhibiteurs actifs contre cette enzyme et bloquant l'invasion des érythrocytes à des concentrations de l'ordre du nanomolaire ont été récemment obtenus.

Par ailleurs, nous cherchons à préciser le rôle dans l'adressage d'enzymes impliquées dans la libération de mérozoïtes infectieux, d'un compartiment membranaire exporté par le parasite dans le cytoplasme de la cellule hôte et assurant le transport de protéines parasitaires à la membrane érythrocytaire. Dans ce cadre, nous avons étudié les interactions entre une protéine transmembranaire de ce compartiment, la protéine PfSBP1, et un récepteur transmembranaire de l'érythrocyte. Afin de préciser l'importance de cette interaction pour le développement intra-érythrocytaire du parasite, nous avons développé les outils génétiques permettant de produire des parasites ayant perdu tout ou partie de PfSBP1.

 

Le transport de protéines chez P. falciparum

Denise Mattei (dmm@pasteur.fr) Chef de Laboratoire Institut Pasteur

Notre travail concerne l'étude du transport intracellulaire de protéines parasitaires adressées vers la membrane du globule rouge infecté par P. falciparum. Les "knobs", des protubérances résultant de modifications de la membrane de l'érythrocyte induites par le parasite, ont été impliquées dans le phénomène de séquestration parasitaire. Plusieurs protéines d'origine parasitaire sont présentes au niveau des "knobs", dont PfHRPI (Histidine Rich Protein I), leur composant structural majeur, et l'antigène variant PfEMP1 (Erythrocyte Membrane Protein 1). Nous avons observé que le transport de la protéine PfHRPI semble être insensible à l'action de la BFA. L'extrémité C-terminale de PfHRPI présente un site potentiel d'isoprénylation. Cette modification serait necessaire pour l'adressage de la protéine vers la membrane parasitaire. Nous avons également montré que des gènes clag9 (Cytoadherence-Linked Asexual Gene) identiques sont transcrits chez les parasites sélectionnés selon leur capacité de liaison aux récepteurs CD36 ou CSA. Ainsi, nos données ne supportent pas le rôle de ligand à CD36 proposé pour CLAG9, qui aurait un rôle de molécule accessoire pendant le transport de PfEMP1 ou dans la formation d'un complexe CLAG9-PfEMP1 à la surface de l'érythrocyte. Les études de co-localisation de protéines sécrétées par les parasites traités à la BFA suggèrent que le RE serait constitué de plusieurs domaines. Il est possible que les propriétés des polypeptides, comme leur solubilité ou leur affinité pour les membranes, puissent déterminer leur compartimentalisation. Nous considérons l'hypothèse que l'adressage des protéines vers les différents compartiments de l'érythrocyte infecté commence au sein du RE. L'identification et caractérisation des mécanismes et voies de sécrétion spécifiques à Plasmodium ont un intérêt fondamental et peuvent aider à identifier des nouvelles cibles pour le développement de drogues anti-palustres.

 

Plasticité génomique et molécules de surface de l'hématie parasitée de P. falciparum

Artur Scherf (ascherf@pasteur.fr), Directeur de Recherche (1ère classe) au CNRS

L'activité de recherche porte principalement sur les molécules de surface de l'hématie parasitées par P. falciparum : leur implication dans la variation antigénique et dans la physiopathologie. Dans le paludisme gestationnel, les hématies parasitées séquestrent dans le placenta. Nous avons montré que le ligand parasitaire impliqué est le domaine DBL-g de la protéine parasitaire PfEMP-1 (codé par un membre de la famille multigénique var) et nous poursuivrons l'étude d'utiliser ce domaine comme vaccin pour protéger les femmes enceintes contre le paludisme gestationnelle. En collaboration avec l'équipe du Dr. Gysin, nous avons identifié deux nouvelles protéines RSP-1 et RSP-2, impliquées dans la cytoadhérence des formes jeunes. L'étude de la cytoadhérence des formes parasitaires jeunes précédant celle des formes matures est importante car elle est en faveur d'un cycle cryptique du paludisme et qu'elle apporte de nouvelles cibles thérapeutiques.

Nous avons mis en évidence le regroupement en plusieurs " clusters " des extrémités télomériques des chromosomes, et proposons que ces structures facilitent les conversions géniques des gènes subtélomériques (var, rif et autres) et seraient une des causes de la forte virulence de P. falciparum. Le rôle de l'organisation spatiale des chromosomes dans la régulation épigénétique des gènes var nous semble une piste intéressante. Pour cela nous avons identifié plusieurs gènes qui jouent probablement un rôle dans l'architecture des régions terminales des chromosomes de P. falciparum. Par ailleurs, nous avons mis en évidence une activité télomérase chez P. falciparum et proposons de définir des inhibiteurs spécifiques de cette télomérase parasitaire, ce qui conduirait à une nouvelle thérapie anti-palustre. Le gène de la télomérase de P. falciparum (transcriptase inverse) a été identifié et va nous permettre d'étudier son rôle dans l'immortalisation de ce parasite.



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  personnel

  Secrétariat Chercheurs Stagiaires Autre personnel
 

LOZNER Josyane - I. P. - jlozner@pasteur.fr

BRAUN-BRETON Catherine - Chef de Laboratoire - I. P. - cbb@pasteur.fr

MATTEI Denise - Chef de Laboratoire - I .P. - dmm@pasteur.fr

SCHERF Artur - Directeur de Recherche - CNRS - ascherf@pasteur.fr

BARALE Jean Christophe - Chargé de Recherche - CNRS – jcb@pasteur.fr

BERRY Laurence - Stagiaire Post-Doctorant

FIGUEIREDO Luisa - Stagiaire Doctorant

FREITAS Lucio Jr - Stagiaire Post-Doctorant

PIRRIT Lindsay - Stagiaire Post-Doctorant

STERKERS Yvon - Stagiaire Doctorant

THOMAS Virginie - Stagiaire Doctorant

UZUREAU Pierrick - Stagiaire Doctorant

VINCENSINI Laetitia - Stagiaire Doctorant

BLISNICK Thierry - Ingénieur - I.P. - tblisnic@pasteur .fr

SCHEIDIG-BENATAR Christine - Technicienne Sup. Labo - I.P. - cbenatar@pasteur.fr


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