Assas Recherche | La phosphatase PPM9 de Plasmodium : caractérisation moléculaire et fonctionnelle, structure 3D du site catalytique et découverte de nouvelles molécules antipaludiques

La phosphatase PPM9 de Plasmodium : caractérisation moléculaire et fonctionnelle, structure 3D du site catalytique et découverte de nouvelles molécules antipaludiques (Document en Français)

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Modalités de diffusion de la thèse :

Thèse confidentielle jusqu'au 01/06/2027.
Thèse soumise à l'embargo de l'auteur jusqu'au 01/06/2027 (communication intranet).

Informations sur les contributeurs

Auteur : N'Guessan Cécilia

N'Guessan, Cécilia

Nom

N'Guessan

Prénom

Cécilia

Nationalité

Français

Date de soutenance : 17-06-2020

Directeur(s) de thèse : Aliouat El Moukhtar

Aliouat, El Moukhtar

Nom

Aliouat

Prénom

El Moukhtar

Etablissement de soutenance : Université de Lille (2018-2021)

Université de Lille (2018-2021)

Nom

Université de Lille (2018-2021)

Laboratoire : Center for Infection and Immunity of Lille

Center for Infection and Immunity of Lille

Nom

Center for Infection and Immunity of Lille

- Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204

Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204

Nom

Centre d’Infection et d’Immunité de Lille - INSERM U 1019 - UMR 9017 - UMR 8204

Ecole doctorale : École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)

École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)

Nom

École graduée Biologie-Santé (Lille ; 2000-....)

Informations générales

Discipline : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
Classification : Médecine et santé

Mots-clés libres : Paludisme, Plasmodium, Phosphatases, Génétique inverse, Cible thérapeutique, Découverte de nouveaux médicaments, Criblage de molécules
Mots-clés :

Paludisme
Génie génétique
Phosphatases
Criblage pharmacologique
Innovations pharmaceutiques
Paludisme
Génie génétique
Dépistage génétique
Découverte de médicament

Résumé : Le paludisme est l’une des maladies infectieuses les plus répandues à travers le monde. En 2018, cette parasitose fut responsable de 405 000 morts. RTS, S/A01, le seul vaccin testé à grande échelle, ne remplit pas à ce jour tous les critères d’efficacité exigés. Plasmodium falciparum (Pf), l’espèce responsable de la plus forte mortalité, a développé des résistances contre quasi tout l’arsenal thérapeutique. Il est crucial d’approfondir nos connaissances sur la biologie de ce parasite, en vue de découvrir de nouveaux médicaments. Chez Pf, de nombreuses études ont montré que les kinases et les phosphatases jouent un rôle crucial pour la survie du parasite. L’étude du kinome a permis de mettre en lumière que cibler les kinases pouvait représenter une stratégie intéressante dans le traitement de la maladie. Toutefois, les phosphatases de Pf restent peu étudiées. Des analyses comparatives des séquences en acides aminés, réalisées chez P. berghei (Pb), espèce spécifique des rongeurs, ont révélé que 6 d’entre elles sont spécifiques du genre Plasmodium. Parmi ces phosphatases, la métallophosphatase 9 (PPM9) une sérine thréonine phosphatase spécifique de Plasmodium, semble être essentielle dans le développement des stades érythrocytaires du parasite. Le gène a également été identifié comme étant essentiel chez Pf, grâce à une méthode de mutagénèse saturante à haut débit. Notre projet a pour objectif la caractérisation moléculaire et fonctionnelle de PPM9 et la validation de cette phosphatase spécifique de Plasmodium, en tant que nouvelle cible potentielle pour le paludisme. Le gène a été cloné, annoté, exprimé sous forme de protéine recombinante et sa fonction phosphatase caractérisée. L’activité enzymatique de PfPPM9 recombinante a été standardisée au sein du test au Malachite Green et nous avons montré qu’elle était dépendante de l’ion manganèse. La caractérisation fonctionnelle, a été explorée via la construction de lignées knock-out conditionnelles mais également des lignées parasitaires knock-in pour suivre leur trafic tout au long du cycle de vie (chez Pf et Pb). Nous avons en effet montré une localisation principalement cytoplasmique de PPM9 et suggéré un export possible dans le cytoplasme de l’hématie. Par ailleurs, parmi ces études de génétique inverse, nous avons notamment employé la technologie CRISPR-Cas9 facilitant l’utilisation de la Cre recombinase dimérisable (diCre) qui permet d’exciser une séquence d’ADN flanquée par des sites loxP, après activation de la rapamycine. Enfin, nous avons déterminé une structure 3D putative de PfPPM9 par homologie comparative afin d’identifier in silico des inhibiteurs spécifiques de son site actif. Un criblage virtuel a ainsi été réalisé avec la database ZINC15 et celle de L’ICPAL sur notre structure 3D. Environ 80 composés ont été testés pour leur activité antipaludique in vitro. Trois hits ont été mis en évidence : M19, M51 et M74. M19 possède une concentration inhibant 50% de la croissance parasitaire (CI50) de 3,87 ?M +/- 0,25 et une structure originale jamais encore décrite comme composé antipaludique. De plus, via des études en RMN (Waterlogsy et CPMG), nous avons montré une interaction spécifique de ces hits avec PfPPM9. En perspective, l’intéractome de PPM9 devrait permettre de déterminer ses partenaires/cibles protéiques chez le parasite. En conclusion, ce projet nous conduira à une meilleure compréhension du rôle de PPM9 dans le développement du parasite et la découverte de nouvelles molécules antipaludiques.

Informations techniques

Type de contenu : Text, Image
Format : PDF

Informations complémentaires

Entrepôt d'origine :

STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises

Identifiant : 2020LILUS033
Type de ressource : Thèse