Rôles sensoriels du flagelle au cours du cycle parasitaire du trypanosome africain – SENSOTRYPA

Les trypanosomes sont des parasites flagellés qui provoquent la maladie du sommeil, qui menace 70 millions de personnes dans 36 pays. Il n'existe pas de vaccin et les médicaments actuels sont très toxiques. Ce parasite sanguin est transmis par la mouche tsé-tsé où il passe par l'intestin et les glandes salivaires, avec des étapes de différentiation spécifiques. Ce projet étudie comment les trypanosomes détectent leur environnement afin d'assurer une différentiation ad hoc. Nous proposons que le flagelle agit comme organe de perception, une hypothèse basée sur des fonctions sensorielles découvertes récemment pour les cils et flagelles de plusieurs espèces. Nos objectifs sont d'identifier des protéines candidates sensorielles de la membrane et de la matrice du flagelle, de déterminer leur localisation et dynamique, ainsi que leur importance in vitro (en culture) et in vivo (mouche tsé-tsé), y compris chez des trypanosomes des mutants présentant une organisation flagellaire perturbée.Notre premier objectif sera de purifier des flagelles intacts de trypanosome et de déterminer la composition protéique de la membrane et de la matrice, candidats à l'interaction à l'environnement externe et/ou à la transmission de signaux. Nous avons récemment mis au point un protocole permettant la purification de flagelles intacts par disruption mécanique sans utilisation de détergent. Des fractions de membrane et de matrice seront purifiées et leurs protéines seront identifiées par spectométrie de masse. Ces fractions serviront pour la production d'anticorps monoclonaux.
Le deuxième objectif sera l'analyse fonctionnelle des protéines identifiées. Les protéines seront sélectionnées pour une analyse approfondie selon leur association à la membrane ou à un système de signalisation. La localisation et la dynamique seront determinées par l'expression de protéines de fusion GFP et l'importance pour la survie du parasite en culture sera étudiée par l'extinction inductible de l'expression du gène via ARNi.
Le troisième objectif consiste en l'étude de ces protéines au cours du développement des trypanosomes dans la mouche tsé-tsé. Nous avons récemment généré des infections au laboratoire et avons pu observer toutes les étapes de différentiation. L'immunofluorescence sera un outil puissant et sensible, ainsi que des protéines de fusion GFP, pour les différentes étapes du cycle de vie. Il est probable que certaines fonctions sensorielles ne seront pas nécessaires en culture mais seraient cruciales pour le développement dans la mouche.
Le dernier objectif sera de déterminer le rôle d'une structure flagellaire (fibre paraflagellaire, PFR, qui a été récemment proposée comme régulatrice de la réponse sensorielle) dans la localisation et la dynamique des protéines candidates. Un mutant ARNi d'une kinésine a été mis au point dans le groupe au Muséum, démontrant des défauts saisissants de la PFR, et sera un outil unique pour l'analyse du comportement des protéines sensorielles. Le projet étudie pour la première fois les protéines flagellaires qui sont à l'interface entre le trypanosome et son environnement. La nature (séquence, configuration, homologues putatifs) des protéines identifiées apportera des pistes quant aux voies de signalisation impliquées dans le flagelle du trypanosome et orientera la recherche de seconds messagers et d'effecteurs en aval. L'analyse fonctionnelle (localisation, importance, évolution lors d'infection de la mouche tsé-tsé et association à la PFR) apportera des données solides sur le rôle de ces protéines et les voies e signalisation impliquées. Le but est de révéler les voies sensorielles clés dans le développement du trypanosome qui permettra d'établir un test de criblage pour des banques de molécules susceptibles de perturber le trypanosome. Deux points positifs sont, d'une part la localisation membranaire des protéines de détection, et d'autre part l'aspect unique de la PFR à la recherche de cibles pharmacologiques originales.