– STR-ASS-DEF-COL

Le système immunitaire a développé des composantes innée et adaptative qui coopèrent pour la protection de l?hôte contre les infections microbiennes. L?immunité innée met en jeu des molécules de reconnaissance constitutives capables d?identifier les signaux de danger et de déclencher des mécanismes effecteurs visant à limiter l?infection et éliminer les cellules apoptotiques, tout en protégeant l?intégrité de l?hôte. Les collagènes de défense solubles que nous étudions (C1q, MBL et ficolines) sont des médiateurs essentiels de l?immunité innée, du fait de leur capacité à identifier les microbes et les éléments du soi altéré et à interagir avec des protéases activatrices du complément ou des récepteurs spécifiques comme la calréticuline (CRT) et CR1. Cependant une activation inappropriée du complément par des ligands endogènes peut provoquer des pathologies inflammatoires et/ou auto-immunes, tandis que certains pathogènes ont développé des stratégies d?infection en interférant avec les mécanismes de défense innée de leur hôte. La CRT a un rôle bien connu en tant que chaperon moléculaire du reticulum endoplasmique, mais elle a aussi été caractérisée à la surface de cellules de mammifères où elle sert de marqueur des cellules apoptotiques, facilitant ainsi leur phagocytose. Des homologues de la CRT ont été identifiés dans différents parasites humains et il a été proposé qu?ils pourraient jouer un rôle général dans l?adaptation des parasites à leur environnement en facilitant leur évasion de la défense immune de l?hôte. En accord avec cette hypothèse, des études chez T. cruzi, le parasite responsable de la maladie de Chagas, suggèrent que TcCRT interagit avec C1q, ce qui pourrait empêcher l?activation du complément et participer à l?invasion des cellules de l?hôte en facilitant l?internalisation du parasite. La compréhension détaillée des interactions moléculaires mises en jeu par les collagènes de défense dans l?activation du complément, dans la facilitation de la phagocytose et dans les mécanismes d?échappement des parasites apparaît donc cruciale pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Les collagènes de défense sont des molécules oligomériques uniques en forme de bouquets composés de tiges collagène et de domaines de reconnaissance globulaires trimériques. L?association de leurs régions collagène à des protéases modulaires dimériques (MASPs) ou tétramériques (C1s2-C1r2) ou au récepteur CR1 composé de 30 modules répétitifs donne naissance à des complexes de grande taille (supérieure à 600 kDa) et très flexibles. Le déchiffrage des bases structurales de ces assemblages requiert donc d?associer les méthodes classiques de cristallographie, appliquées aux différents domaines fonctionnels des partenaires, à des méthodes plus globales de microscopie électronique. Par ailleurs, si les CRTs sont de taille plus réduite (50 kDa), elles comportent un bras flexible central (domaine P) vraisemblablement inséré dans un domaine globulaire de type lectine si l?on se réfère à la structure du chaperon homologue calnexine, ainsi qu?une extrémité C-terminale très acide. Les sites de fixation de C1q ont été localisés dans un fragment des CRTs humaine et de T. cruzi recouvrant une partie des domaines N-terminal et P, capable d?inhiber l?activation de la voie classique du complément. Cependant, compte-tenu de l?information disponible sur la CRT, il apparaît peu probable que ce fragment représente une entité structurale. Une nouvelle stratégie de dissection structurale devra donc être appliquée en vue de la détermination des déterminants structuraux impliqués dans les interactions entre CRT et collagènes de défense. Le projet réunit deux partenaires français avec une expertise complémentaire dans le domaine des relations structure-fonction des collagènes de défense et de leurs protéases associées. Le partenaire en biologie structurale regroupe des spécialistes de différentes disciplines, dans le but de lever les verous scientifiques liés aus propriétés particulières des complexes étudiés. Des collaborations extérieures assurent la pertinence ?fonctionnelle? des études de calréticulines : CRT humaine avec G. Houen (Copenhague), et CRT de T. cruzi, avec A. Feirrera (Chili), ce qui permettra à terme de relier les interactions protéine-protéine étudiées avec leurs conséquences sur l?infectivité de ce parasite.