– INVASION-APICOMPLEXA

Notre projet concerne le mécanisme d'invasion des parasites Apicomplexa et plus particulièrement le rôle joué par une jonction intime s'établissant entre l'apex du parasite et la membrane de la cellule hôte, appelée la jonction mobile (JM). Structure unique et conservée chez ces parasites intracellulaires obligatoires, la JM est au cœur du processus d'invasion. Elle reste cependant totalement énigmatique depuis sa découverte il y a plus de 30 ans. Nous venons de caractériser un complexe de protéines parasitaires présentes à la JM de Toxoplasma gondii (complexe AMA1-RONs). Ces protéines sont sécrétées lors de l'invasion à partir de deux compartiments distincts (les micronèmes et les rhoptries). Ces protéines sont conservées chez les autres Apicomplexa, notamment chez Plasmodium. Ce résultat nous a amenés à postuler l'existence d'une machinerie moléculaire d'invasion conservée chez les parasites Apicomplexa. Notre défi sera d'entreprendre une analyse structure/fonction de la JM.
Deux modèles expérimentaux offrant des avantages complémentaires seront utilisés: le tachyzoïte de T. gondii et le sporozoïte de P. berghei. Le premier a l'avantage d'être facilement multiplié in vitro, permettant ainsi des approches biochimiques exclues chez le second et il a d'ores et déjà permis d'établir des concepts qui ont ensuite été généralisés aux autres Apicomplexa. Les bases de ce projet reposent d'ailleurs sur des résultats obtenus chez le toxoplasme par l'équipe 1. P. berghei offre de son côté des possibilités uniques de génétique expérimentale et de dissection de la motilité et de l'invasion, ainsi que d'imagerie in vivo et in vitro; ces approches ont été développées par l'équipe 2, qui a par ailleurs été pionnière dans la caractérisation du mécanisme de motilité des Apicomplexa.
Plusieurs données expérimentales supportent le caractère essentiel de la protéine de micronèmes AMA1 à la formation de la JM chez T. gondii. Le rôle des protéines du col des rhoptries (RON2-RON4-RON5), sera étudié par des délétions conditionnelles des gènes correspondants. Une étude exhaustive des constituants de la JM sera menée chez T. gondii par une approche immunobiochimique, qui sera ensuite validée par imagerie cellulaire sur des parasites en cours d'invasion. La topologie du complexe AMA1-RONs à la JM sera disséquée et la participation éventuelle de constituants de la cellule hôte à l'élaboration de la JM sera explorée. La généralisation de la fonction du complexe AMA1-RONs aux autres parasites Apicomplexes sera entreprise chez P. berghei par génétique reverse et imagerie, et l'implication de TRAP, conservée chez tous les Apicomplexa, et connue pour son rôle dans l'invasion sera également analysée grâce aux outils déjà développés dans ce modèle par l'équipe 2.
Nous attendons la démonstration de la contribution du complexe AMA1-RONs dans l'invasion de la cellule hôte par le sporozoïte de Plasmodium, qui établirait le caractère universel du processus chez les Apicomplexa. Nous attendons une définition de la topologie des membres du complexe au cours de l'invasion. Nous attendons la définition des interactions entre la JM et le moteur de la mobilité parasitaire, en particulier via TRAP. Ces résultats permettraient de mieux approcher les mécanismes moléculaires de fonctionnement de la JM. Cette voie d'invasion est originale, et inconnue hors du phylum; son étude peut mener des découvertes originales en biologie cellulaire. Par ailleurs ces investigations concernent des parasites responsables d'affections humaines et animales majeures et pourraient conduire au développement de nouvelles approches thérapeutiques.