Genetic analysis of Leishmania signal transduction through the establishment and application of a novel conditional knock-out system
Institution:
Paris 7Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Protein phosphorylation is an important process in Leishmania proliferation and differentiation, and mitogen-activated protein kinases (MAPKs) are likely to play a crucial regulatory role. The aim of my work was to elucidate Leishmania signalling mechanisms relevant for parasite virulence. My thesis work comprises three main projects. I first studied the role of LmaMPK4 using a novel knock-out System based on the episome pXNG that renders transgenic parasites sensitive to the drug ganciclovir. Our data demonstrate an essential role for MPK4 expression in parasite viability and for MPK4 phospho-transferase activity in environmental sensing and infectivity. The second project is focalized on the study of a chaperone Heat shock protein 70-related (Hsp70r) and LmaMPK7 by defining a novel drug résistance mechanism dependent on post-translational mechanisms. Finally, during a collaborative project I identified two phosphorylation sites that were essential for parasite survival for a chaperone Stress-inducible protein 1 (STI1). The genetic approaches presented here allow new insight into the fonction of essential Leishmania signaling and stress protein, which escape classical KO analyses due to lethal null mutant phenotypes.
Abstract FR:
La phosphorylation des protéines joue un rôle important dans de nombreux processus fondamentaux chez le parasite Leishmania, et les mitogen-activated protein kinases (MAPKs) sont susceptibles d'intervenir dans les cascades de signalisation impliquées notamment dans le développement des différents stades du parasite et dans ses propriétés de virulence. Mon travail de thèse a consisté principalement à étudier les mécanismes de signalisation impliqués dans la virulence de Leishmania et ceci dans le cadre de trois projets principaux. Dans le 1er projet j'ai étudié le rôle de la MPK4 de L major en utilisant un nouveau système de knock-out (KO) basé sur la transfection avec l'épisome pXNG qui rend les parasites transgéniques sensibles au ganciclovir. Nos résultats ont démontré un rôle essentiel de l'expression de la MPK4 pour la viabilité du parasite et de l'activité phospho-transférase de la MPK4 impliquée dans la détection des signaux environnementaux et l'infectiosité. Dans le 2eme projet, nous avons étudié la chaperone 'Heat shock protein' HspVOr, substrat potentiel de la LmaMPKT, et nos résultats ont renforcé le lien entre Hsp70r et LmaMPK7 en révélant un nouveau mécanisme de résistance aux drogues dépendant de modifications post-traductionnelles. Enfin, dans le 3eme projet réalisé en collaboration, j'ai d'identifié deux sites de phosphorylation essentiels pour la survie du parasite sur la 'Stress-inducible protein 1' ST11. Les approches génétiques présentées dans ce mémoire apportent un nouvel éclairage sur la fonction de signalisation de Leishmania et des protéines de stress qui échappent normalement à l'analyse classique de KO en raison des phénotypes létaux.