Caractérisation des protéines du tube polaire chez l'espèce microsporidienne Anncaliia algerae et étude de leurs rôles dans les processus d'invasion

Microsporidia are eukaryotic, obligate intracellular parasites related to fungi. The success of microsporidia invasion process is based on their original invasion organelle: the polar tube. This multiproteic structure is composed by different proteins families named PTPs (Polar Tube Proteins) Our study focused on Anncaliia algerae, a microsporidian species initially described in mosquitoes and which is also able to infect humans. We first identified 5 PTPs (PTP1 to PTP5) encoding genes in the genome of A. algerae. Polyclonal antibodies raised against AaPTP1 to AaPTP4 allowed to confirm their localization on the polar tube and to study their solubility properties. In an interesting way, AaPTP3 is present on a large part of the polar tube except at its extremity. In contrast, AaPTP4 is only localized at the end-terminal part of the polar tube. With the aim to identify new potential polar tube components, sequential sporal protein extractions and a protocol of polar tube purification were established. Mass spectrometry analysis allowed the identification of 2 new polar tube proteins, AaPTP3b and AaPTP6, the last one is also specifically localized at the extremity of the polar tube. These analyses allowed also to identify a new sporoplasm protein. Finally, three potential invasion mechanisms were observed for A. algerae. Invasion tests showed that the PTP4 protein and the host actin play a role in A. algerae invasion processes. Therefore, we proposed an invasion model which will have to be completed by the identification of cellular receptors involved in invasion.
Les microsporidies sont des microorganismes eucaryotes, parasites intracellulaires obligatoires, apparentés aux champignons. Leur processus d’invasion repose sur un appareil d’invasion très spécialisé : le tube polaire. Cette structure multiprotéique est composée de plusieurs familles de protéines appelées PTPs (Polar Tube Proteins). Nos travaux ont porté sur la caractérisation de ces protéines et de leur rôle dans les processus d’invasion chez l’espèce Anncaliia algerae, parasite de moustiques et de l’Homme. Tout d’abord, les gènes codant 5 PTPs (PTP1 à PTP5) ont été identifiés dans le génome d’A. algerae. La production d’anticorps contre les protéines AaPTP1 à AaPTP4 a permis de préciser la localisation de ces PTPs au niveau du tube polaire et d’étudier leurs propriétés de solubilité. De manière intéressante, la protéine AaPTP3 est présente sur une large partie du tube excepté à son extrémité. A l’inverse, la protéine AaPTP4 n’est localisée que dans la partie terminale du tube polaire. Dans le but d’identifier de nouveaux composants du tube polaire, des approches d’extractions séquentielles de protéines sporales et de purification des tubes polaires ont été mises en place. Des analyses en spectrométrie de masse ont alors permis d’identifier deux nouvelles PTPs, nommées AaPTP3b et AaPTP6, cette dernière étant également localisée à l’extrémité du tube polaire dévaginé. Ces analyses ont également mis en évidence une nouvelle protéine spécifique des sporoplasmes. Enfin, trois mécanismes d’invasion potentiels ont pu être observés chez A. algerae. Des tests d’inhibition de l’invasion ont également permis de mettre en évidence le rôle de la protéine PTP4 et de l’actine de l’hôte dans les processus d’invasion d’A. algerae. Un modèle d’invasion a donc été proposé et devra être complété par l’identification des récepteurs cellulaires impliqués.