TGF-b2 induction regulates invasiveness of theileria-transformed leukocytes and disease susceptibility

Theileria parasites invade and transform bovine leukocytes causing either East Coast fever (T. parva), or tropical theileriosis (T. annulata). Susceptible animals usually die within weeks of infection, but indigenous infected cattle show markedly reduced pathology, suggesting that host genetic factors may cause disease susceptibility. Attenuated live vaccines are widely used to control tropical theileriosis and attenuation is associated with reduced invasiveness of infected macrophages in vitro. Disease pathogenesis is therefore linked to aggressive invasiveness, rather than uncontrolled proliferation of Theileria-infected leukocytes. We show that the invasive potential of Theileria-transformed leukocytes involves TGF-b signalling. Attenuated live vaccine lines express reduced TGF-b2 and their invasiveness can be rescued with exogenous TGF-b. Importantly, infected macrophages from disease susceptible Holstein-Friesian (HF) cows express more TGF-b2 and traverse Matrigel with great efficiency compared to those from disease-resistant Sahiwal cattle. Thus, TGF-b2 levels correlate with disease susceptibility. Using fluorescence and time-lapse video microscopy we show that Theileria-infected, disease-susceptible HF macrophages exhibit increased actin dynamics in their lamellipodia and podosomal adhesion structures and develop more membrane blebs. TGF-b2-associated invasiveness in HF macrophages has a transcription-independent element that relies on cytoskeleton remodelling via activation of Rho kinase (ROCK). We propose that a TGF-b autocrine loop confers an amoeboid-like motility on Theileria-infected leukocytes, which combines with MMP-dependent motility to drive invasiveness and virulence

Étude du mécanisme de nucléation des microtubules chez les plantes supéreures : caractérisation des protéines GCPs et GIPs d'Arabidopsis thaliana

Les microtubules (MTs) constituent l'un des réseaux du cytosquelette des cellules eucaryotes. Chez les plantes supérieures, les MTs montrent une importante dynamique de réorganisation au cours du cycle cellulaire. Cette dynamique est notamment liéé à la formation des MTs de novo par des protéines dites de nucléation présentes aux centres organisateurs de microtubules (MTOCs). Les mécanismes moléculaires de nucléation restent mal connus mais semblent conservés chez les eucaryotes. La -tubuline et les protéines GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) ont été caractérisées chez les levures et les animaux comme étant impliquées dans la nucléation. Il est actuellement admis que ces complexes multiprotéiques eucaryotes formés dans le cytoplasme sont recrutés aux MTOCs où leur activation conduit à la nucléation des MTs. Les gènes orthologues d'Arabidopsis thaliana codant pour les AtGCP1-6 ont été identifiés. Les expériences menées lors de cette thèse montrent que les AtGCP1-3 interagissent entre elles in vivo. Les études de localisation ont permis d'identifier de nouveaux signaux d'adressage aux sites MTOCs des plantes. D autre part, une nouvelle famille de protéines eucaryotes a été identifiée : les GIPs (GCP3 Interacting Proteins). Les AtGIPs, outre leurs interactions avec la protéine de nucléation AtGCP3 et la protéine TSA (Tonsoku Associated protein), sont retrouvées associées aux différents réseaux de MTs, tant chez l'animal que chez les plantes. Les travaux effectués lors de cette thèse ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur la régulation de l'activité des complexes de nucléation et ses implications lors du déroulement de la division cellulaire.Microtubules (MTs) are one of the cytoskeletal network of eukaryotic cells. In higher plants, MTs show an important dynamic leading to their reorganization throughout the cell cycle. This dynamic is in great part linked to de novo MTs formation, thanks to nucleation proteins found in MicroTubule Organizing Centers (MTOCs). The molecular mechanisms of nucleation are not well understood, but seem to be conserved in eukaryotes. Gamma-tubulin and GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) have been shown in yeasts and animals to be involved in nucleation. It is admited that these proteins assembled in the cytoplasm into complexes recruted to MTOCs. Then, there are activated and able to nucleate a new MT. Orthologues encoding AtGCP1-6 have been identified in Arabidopsis thaliana. Experimentations done during this PhD show that most conserved AtGCPs interact together in vivo. Thanks to localization studies, new plant MTOC addressing sequences in GCP proteins have been characterized. Furthermore, a new eucaryotic protein familly has been identified : GIPs (GCP3 Interacting Proteins). AtGIPs interact with AtGCP3 and TSA (Tonsoku Associated protein), and moreover are associated with MTs networks, both in plants and animals. This work contributes to enlarge perspectives concerning nucleation complex research and regulation during cell division

Étude du mécanisme de nucléation des microtubules chez les plantes supéreures : caractérisation des protéines GCPs et GIPs d'Arabidopsis thaliana

Les microtubules (MTs) constituent l'un des réseaux du cytosquelette des cellules eucaryotes. Chez les plantes supérieures, les MTs montrent une importante dynamique de réorganisation au cours du cycle cellulaire. Cette dynamique est notamment liéé à la fMicrotubules (MTs) are one of the cytoskeletal network of eukaryotic cells. In higher plants, MTs show an important dynamic leading to their reorganization throughout the cell cycle. This dynamic is in great part linked to de novo MTs formation, thanks t

Étude du mécanisme de nucléation des microtubules chez les plantes supéreures (Caractérisation des protéines GCPs et GIPs d Arabidopsis thaliana)

Les microtubules (MTs) constituent l un des réseaux du cytosquelette des cellules eucaryotes. Chez les plantes supérieures, les MTs montrent une importante dynamique de réorganisation au cours du cycle cellulaire. Cette dynamique est notamment liéé à la formation des MTs de novo par des protéines dites de nucléation présentes aux centres organisateurs de microtubules (MTOCs). Les mécanismes moléculaires de nucléation restent mal connus mais semblent conservés chez les eucaryotes. La -tubuline et les protéines GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) ont été caractérisées chez les levures et les animaux comme étant impliquées dans la nucléation. Il est actuellement admis que ces complexes multiprotéiques eucaryotes formés dans le cytoplasme sont recrutés aux MTOCs où leur activation conduit à la nucléation des MTs. Les gènes orthologues d Arabidopsis thaliana codant pour les AtGCP1-6 ont été identifiés. Les expériences menées lors de cette thèse montrent que les AtGCP1-3 interagissent entre elles in vivo. Les études de localisation ont permis d identifier de nouveaux signaux d adressage aux sites MTOCs des plantes. D autre part, une nouvelle famille de protéines eucaryotes a été identifiée : les GIPs (GCP3 Interacting Proteins). Les AtGIPs, outre leurs interactions avec la protéine de nucléation AtGCP3 et la protéine TSA (Tonsoku Associated protein), sont retrouvées associées aux différents réseaux de MTs, tant chez l animal que chez les plantes. Les travaux effectués lors de cette thèse ouvrent de nouvelles perspectives de recherche sur la régulation de l activité des complexes de nucléation et ses implications lors du déroulement de la division cellulaire.Microtubules (MTs) are one of the cytoskeletal network of eukaryotic cells. In higher plants, MTs show an important dynamic leading to their reorganization throughout the cell cycle. This dynamic is in great part linked to de novo MTs formation, thanks to nucleation proteins found in MicroTubule Organizing Centers (MTOCs). The molecular mechanisms of nucleation are not well understood, but seem to be conserved in eukaryotes. Gamma-tubulin and GCPs (Gamma-tubulin Complex Proteins) have been shown in yeasts and animals to be involved in nucleation. It is admited that these proteins assembled in the cytoplasm into complexes recruted to MTOCs. Then, there are activated and able to nucleate a new MT. Orthologues encoding AtGCP1-6 have been identified in Arabidopsis thaliana. Experimentations done during this PhD show that most conserved AtGCPs interact together in vivo. Thanks to localization studies, new plant MTOC addressing sequences in GCP proteins have been characterized. Furthermore, a new eucaryotic protein familly has been identified : GIPs (GCP3 Interacting Proteins). AtGIPs interact with AtGCP3 and TSA (Tonsoku Associated protein), and moreover are associated with MTs networks, both in plants and animals. This work contributes to enlarge perspectives concerning nucleation complex research and regulation during cell division.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF

The Plant TPX2 Protein Regulates Prospindle Assembly before Nuclear Envelope Breakdown[W]

The Targeting Protein for Xklp2 (TPX2) is a central regulator of spindle assembly in vertebrate cells. The absence or excess of TPX2 inhibits spindle formation. We have defined a TPX2 signature motif that is present once in vertebrate sequences but twice in plants. Plant TPX2 is predominantly nuclear during interphase and is actively exported before nuclear envelope breakdown to initiate prospindle assembly. It localizes to the spindle microtubules but not to the interdigitating polar microtubules during anaphase or to the phragmoplast as it is rapidly degraded during telophase. We characterized the Arabidopsis thaliana TPX2-targeting domains and show that the protein is able to rescue microtubule assembly in TPX2-depleted Xenopus laevis egg extracts. Injection of antibodies to TPX2 into living plant cells inhibits the onset of mitosis. These results demonstrate that plant TPX2 already functions before nuclear envelope breakdown. Thus, plants have adapted nuclear–cytoplasmic shuttling of TPX2 to maintain proper spindle assembly without centrosomes