Invasion de la cellule hôte par Toxoplasma gondii : étude des voies de signalisation cellulaire impliquant les protéines kinases
Institution:
Paris 5Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite ; its implication in human pathology is well known regarding two particular aspects : congenital toxoplasmosis and reactivated toxoplasmosis in immunodeficient patients. Regulation of the infectivity of the parasite is not clear at this time. Meanwhile, many studies point to the importance of the calcium during the processus of the invasion of the parasite. Ca2+ has an important role for the motility of the parasite, for attachment to the host cells and for survival. Intracellular Ca2+ plays a essential role in signal transduction in eukaryotic cells, by activating protein kinase cascades (such as MAPKs involving protein kinase C ; and CDPKs). In addition, tachyzoite stimulation with bombesin stimulated host cell invasion 2-fold, and conversely, tachyzoite treatment with PD98059, a MAP kinase inhibitor, significantly reduced both parasite infectivity and growth. To demonstrate the presence of protein kinase activity in Toxoplasma gondii, an " in gel renatured protein assay " was performed after different Ca2+ stimuli, showing the existence of proteins that can strongly phosphorylate MBP in the presence of Ca2+. This increase was reversed with the incubation of tachyzoite with EGTA (calcium inhibitor). In this study, we have cloned and sequenced kinase genes, in particular a 62 kDa CDPKs that we named TgCDPK3. TgCDPK3 is an enzyme from the calcium dependent protein kinase superfamily, that is absent from the complete genome sequence of yeast and of nematode and human. It is then tempting to speculate that CDPKs might be present in plants and protozoans only. The immunolocalization using two specifics antibodies of TgCDPK3, anti-SE41 and anti-SE42 antibody reveal that this protein is cytoplasmic. This result suggest that TgCDPK3 plays a role in the infection of the parasite and may be a novel therapeutic target.
Abstract FR:
Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire ; son implication en pathologie humaine est bien connue notamment chez la femme enceinte (par passage transplacentaire de la mère au fœtus) et chez les immunodéprimés (par réactivation de kystes cérébraux). Les mécanismes entrant en jeu dans l'infectivité du parasite, et plus particulièrement l'invasion de la cellule hôte par le parasite, sont peu connus, néanmoins plusieurs études ont montré l ‘importance du calcium lors de ces phénomènes. En effet, le calcium joue un rôle important dans la mobilité du parasite, ainsi que dans l'attachement du toxoplasme à la cellule hôte. Le calcium activerait plusieurs cascades de réaction impliquant des protéines kinases telles que les MAPKs (Mitogen Activated Protein Kinases), les CDPKs Calcium Dependent Protein Kinases). . . En effet, l'utilisation d'inhibiteurs de kinases tel que le PD98059 empêchent la pénétration du toxoplasme dans les cellules en culture et inversement le traitement des cellules 3T3 en culture par la bombésine, un peptide activant les MAPK via les protéines kinases C (PKC), favorise l'invasion et la multiplication du toxoplasme. De plus, la présence de calcium jusqu'à un certain seuil favorise aussi fortement cette pénétration du toxoplasme dans les cellules en culture. Dans un " in gel assay ", Nous avons montré chez le tachyzoïte la présence de plusieurs protéines kinases qui phosphorylent fortement en présence de calcium et dont les activités sont inhibées en présence d'EGTA (chélateur du calcium). Nous avons cloné et séquencé les gènes de plusieurs protéines kinases dont une CDPK sur laquelle nous avons approfondi notre recherche et que nous avons nommée TgCDPK3. Cette dernière est une protéine kinase dépendante du calcium qui appartient à une famille de protéine kinase découverte uniquement chez les plantes et les protistes. TgCDPK3 est une protéine de 62 kDa. La localisation intracellulaire grâce à deux anticorps spécifiques anti-SE41 et anti-SE42 a montré que cette protéine était cytoplasmique. L'ensemble de ces résultats semblent indiquer que TgCDPK3 joue un rôle dans l'infectivité de T. Gondii et qu'elle peut être une nouvelle cible thérapeutique.