Etude de l adressage des protéines GRAs transmembranaires de Toxoplasma gondii aux granules denses et de leur insertion membranaire post-sécrétoire

Abstract

Parmi les mécanismes de survie intracellulaire connus, l export de protéines solubles ou transmembranaires visant à modifier différents compartiments de la cellule-hôte est une stratégie employée par de nombreux pathogènes. Chez Toxoplasma gondii, il a été montré que les granules denses (GD) constituent la voie de sécrétion par défaut pour les protéines solubles. Par contre, le tri de protéines transmembranaires vers les GD et leur maintien sous forme soluble avant insertion membranaire post-sécrétoire font appel à des mécanismes originaux qui ont fait l objet de ces travaux. Chez le Toxoplasme, la protéine de GD GRA5 est adressée à la membrane de la vacuole parasitophore (MVP) après sécrétion. Exprimée en cellules de mammifères, GRA5 est adressée à la membrane plasmique avec une topologie de type I, ce qui démontre la particularité des mécanismes de sécrétion chez T. gondii. Par une approche basée sur des protéines chimériques présentant des domaines spécifiques de GRA5 et d une protéine transmembranaire de la membrane plasmique parasitaire (MPP), nous avons pu identifier les déterminants de l adressage à la MPP versus à la MVP. Nous avons ainsi pu démontrer que le domaine Nt de GRA5 est impliqué dans l adressage soluble aux GD et est essentiel pour l insertion membranaire post-sécrétoire dans la MVP. Ces résultats, qui ont été étendus à une autre protéine GRA transmembranaire (GRA6), divergent de l idée largement répandue selon laquelle les signaux d adressage des protéines transmembranaires seraient présents dans la queue C-terminale et/ou dépendraient de la longueur du domaine transmembranaire de ces protéines.The success of many intracellular pathogens relies on the export of both soluble and membrane-bound proteins that are destined to modify various compartments of the host cell. In Toxoplasma gondii, it is well established that the dense granules (DG) constitute the default constitutive pathway for soluble proteins. By contrast, the mechanism by which transmembrane proteins are sorted to the DG and are maintained in a soluble state while adopting a transmembrane topology after secretion is not known. The GRA5 DG protein of T. gondii is targeted to the parasitophorous vacuole membrane (PVM) after soluble secretion. Expression of GRA5 in mammalian cells revealed that the protein is targeted to the cell surface with a type I topology, providing evidence that soluble trafficking of GRA5 within the parasite is peculiar. By using chimeric proteins containing specific domains of GRA5 and of a parasite plasma membrane (PPM) targeted transmembrane protein, we investigated which are the determinant(s) of PPM versus PVM targeting. We demonstrated that the GRA5 Nt domain is involved in soluble targeting within the DG and is essential for insertion into the PVM. These results, that were extented to another transmembrane GRA protein (GRA6), contrast with the broad acceptance that sorting signals are present within the cytoplasmic tail of membranous proteins and/or depend on the size of their transmembrane domain.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF