Etude de la synthèse des précurseurs majeurs à la synthèse des lipides membranaires : l’acide lysophosphatidique et l’acide phosphatidique chez Toxoplasma gondii. - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2016

Characterization of a novel phospholipid precursor synthesis pathway in Apicomplexan parasites, essential for parasite biogenesis and survival : the lysophosphatidic acid and the phosphatidic aid in Toxoplasma gondii.

Etude de la synthèse des précurseurs majeurs à la synthèse des lipides membranaires : l’acide lysophosphatidique et l’acide phosphatidique chez Toxoplasma gondii.

Résumé

Apicomplexa phylum includes a large number of obligate intracellular parasites responsible for important human and animal diseases, such as Toxoplasma gondii. This parasite depends on a large amount of lipids for its intracellular development within the host cell. These lipids are acquired by a combination of host lipid scavenging and de novo biosynthetic pathways. T. gondii is able to de novo synthesis of fatty acid via a prokaryotic FASII pathway in the apicoplast. Our recent work confirmed that the apicoplast harbours the first step of PA synthesis via a glycerol-3-phosphate acyltransferase (ATS1) to form the lysophosphatidic acid (LPA). This essential LPA can be exported from the apicoplast for the de novo bulk synthesis of phospholipids sustaining parasite membrane biogenesis. T. gondii genome encodes for two other acyltransferases named sn-acylglycerol 3-phosphate acyltransferases (AGPAT). AGPATs ensure the second step of PA synthesis using LPA. In this work we showed that these enzymes are localized in the Endoplasmic Reticulum and the apicoplast (AGPAT and ATS2, respectively). A genetic disruption of ATS2 affects parasite growth and normal cytokinesis. Lipidomic analysis using mass spectrometry combined to stable isotope labelling of ATS2-KO reveals an important reduction of lipids containing apicoplast-generated fatty acid C14:0. However, an increase of lipids containing C16 and C18 fatty acids was observed, suggesting a compensation of ATS2 loss by AGPAT activity in ER may be using host cell fatty acids. These data indicated an important collaboration between apicoplast and ER for lipid synthesis that involves massive lipid trafficking between the two organelles.
Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire, responsable de la toxoplasmose humaine. Ce parasite combine des voies de synthèse de novo essentielles ainsi que des mécanismes d’import massif des lipides de sa cellule hôte. Cette combinaison d'apports lipidiques unique est cruciale pour accumuler et générer une quantité suffisante d’éléments lipidiques nécessaires à la ségrégation des organites des cellules filles, la formation des nouvelles membranes filles et l’expansion de la membrane de la vacuole parasitophore dans laquelle se développe le parasite. Au cours de cette étude, de nouvelles voies métaboliques sont identifiées dans l’apicoplaste et relient la voie de synthèse des acides gras FASII et la synthèse en masse des lipides membranaires. Nous avons pu démontrer que l’apicoplaste possède une voie de synthèse des précurseurs membranaires, dont l’acide lysophosphatidique, essentiels à la synthèse de tous les lipides membranaires chez T. gondii. Les enzymes acyltransférases responsables de la synthèse de ces précurseurs sont TgATS1 et TgATS2 génèrent respectivement le LPA et le PA. Elles sont orthologues aux enzymes décrites dans les bactéries et le chloroplaste. Les modifications de ces enzymes et les analyses lipidiques par spectrométrie de masse, ont révélé le rôle prépondérant et l’implication de ces enzymes dans la synthèse des phospholipides membranaires à partir de l’acide gras C14:0 synthétisé de novo au niveau du plaste du parasite. La perte d'ATS1 tue le parasite en empêchant la formation et le développement de ses organites intracellulaires. La perte d’ATS2 n’est pas létale et elle est compensée par une augmentation de l’abondance des acides gras C16:0 et C18:0 probablement issus de la cellule hôte. Cette étude présente aussi des résultats préliminaires sur une voie de synthèse du PA dans le réticulum endoplasmique. Nos résultats suggèrent une importante collaboration entre l’apicoplaste et le réticulum endoplasmique pour la synthèse des lipides nécessaires pour le développement intracellulaire du parasite.
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Dates et versions

tel-01690808 , version 1 (06-02-2017)
tel-01690808 , version 2 (23-01-2018)

Identifiants

  • HAL Id : tel-01690808 , version 1

Citer

Souad Amiar. Etude de la synthèse des précurseurs majeurs à la synthèse des lipides membranaires : l’acide lysophosphatidique et l’acide phosphatidique chez Toxoplasma gondii.. Biochimie, Biologie Moléculaire. Université Grenoble Alpes, 2016. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-01690808v1⟩
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