– ALGALGLYCO

Depuis une quinzaine d’années, les plantes transgéniques constituent un système d’expression intéressant pour produire des protéines recombinantes d’intérêt thérapeutique. En effet, elles sont capables de produire, dans leur système endomembranaire, des molécules recombinantes et notamment des glycoprotéines qui représentent 70% des protéines thérapeutiques. Différentes études menées dans notre laboratoire ont permis de montrer que ces anticorps recombinants sont glycosylés par des N-glycannes complexes spécifiques des végétaux, qui empêchent l'utilisation thérapeutique de ces glycoprotéines puisque celles-ci sont allergènes et immunogènes chez l’homme. Pour cette raison et afin de prendre en considération leurs faibles rendements et le risque potentiel de dissémination de gènes dans l’environnement lors de l’utilisation des plantes transgéniques, il est important d’identifier et de caractériser un nouveau système de production végétal. Ainsi, nous proposons d’évaluer la possibilité de produire des protéines recombinantes à intérêt thérapeutique dans les microalgues. En effet, ces eucaryotes présentent l’avantage d’être cultivables en bioréacteurs dans des milieux de culture peu coûteux. Au préalable, il est nécessaire de faire un état des lieux concernant la capacité des microalgues à glycosyler les protéines. Dès lors, nous proposons d’étudier les processus de N-glycosylation chez une algue verte modèle, Chlamydomonas reinhardtiien analysant d’une part, précisément les structures des N-glycannes associés aux protéines endogènes totales et plastidiales et, d’autre part, en travaillant sur la caractérisation de la voie de biosynthèse de ces structures par des approches in silico et génomiques. Parallèlement, nous offrons d’étudier l’existence chez Chlamydomonas reinhardtii, d’une voie de trafic cellulaire des protéines entre le système sécrétoire et les chloroplastes à l’instar des récentes découvertes faites chez les plantes supérieures (Villajero et al., 2005) par Arsénio Villajero, coordinateur de ce projet. Dans cette voie, les protéines entrent dans le réticulum endoplasmique, y subissent des étapes de N-glycosylation, transitent à travers l’appareil de Golgi avant d’être adressées aux chloroplastes. L’objectif de cette partie du projet est d’identifier les signaux peptidiques responsables de cet adressage chloroplastique des protéines de la voie sécrétoire. Les glycoprotéines accumulées dans les chloroplastes de Chlamydomonas reinhardtii seront identifiées par une approche protéomique. Une comparaison entre les séquences des glycoprotéines candidates permettra de déterminer les séquences protéiques à l’origine de ce trafic cellulaire. Cette identification des signaux contrôlant le trafic cellulaire entre le système endomembranaire de sécrétion et le chloroplaste ouvrira la porte à la production, dans les chloroplastes d’algues, de glycoprotéines pharmaceutiques. Finalement, forts de nos résultats sur la N-glycosylation et les signaux d’adressage chloroplastique, nous exprimerons puis analyserons une glycoprotéine recombinante dans le chloroplaste de Chlamydomonas reinhardtii.