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Importance des membranes chez Plasmodium                    Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure.                ...
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Modèle proposé pour le transport des protéines parasitaires à la membrane plasmique delérythrocyte infectéEtape 1 et 2 : v...
Proteins involved in intracellular transport              4) Rab GTPases
The Rab superfamily (53 proteins in mammals!)                        from J. Pereira-Leal and M. Seabra et al., J. Mol. Bi...
cytoskeleton                                                       docking                                                ...
Attachment of RabGTPases to membranes                               Pfeffer et al., Nature 2003
Model for Rab 27-dependent recruitment of       myosin Va on melanosomes                            Goud, Nature Cell Biol...
Le secretion des proteins/antigenes et l'endocytose des nutriments médiées par les GTPase de la famille Rab chez P. falcip...
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Le secretion des proteins/antigenes et l'endocytose des nutriments médiées par les GTPase de la famille Rab chez P. falciparum - Conférence de la 2e édition du Cours international « Atelier Paludisme » - LANGSLEY Gordon - Institut Pasteur à Paris - langsley@pasteur.fr

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Le secretion des proteins/antigenes et l'endocytose des nutriments médiées par les GTPase de la famille Rab chez P. falciparum

  1. 1. Puit recouvert de Puit non clathrine Cavéolae recouvert 1-3µm 0,5µm 0,1µm Macropinocytose Phagocytose PinocytoseFigure 1: Les différentes voies d’endocytose chez les eucaryotes supérieurs. Puits recouverts de clathrine Vésicules recouvertes de clathrine Compartiment de recyclage Endosomes précoces ou de tri Endosomes tardifs LysosomesLa voie d’endocytose dépendante de la clathrine.
  2. 2. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure. PV Développement de Plasmodium lors du cycle intraérythrocytaire P, parasite - PV, vacuole parasitophore (en blanc) - FV, vacuole digestive - cytostome - Hz, hémozoïne - N, noyau - PPM, membrane plasmique du parasite - PVM, membrane de la PV - TVN, réseau tubulovésiculaire - hémoglobine (en gris) - protéines parasitaires solubles (points en noir). Daprès Akompong (Akompong et al., 2002)
  3. 3. Knobs EM TVN MC R PPM Erythrocyte cytoplasm PV Parasite cytoplasm PVM FV Mito Golgi A ER NucleusCompartiments membranaires de lérythrocyte infecté par Plasmodium (stadetrophozoïte)Légende : EM, membrane érythrocytaire - Knobs, protubérance - MC, fissures de Maurer - TVN,réseau tubulovésiculaire - cytoplasme érythrocytaire - PVM, membrane de la vacuole parasitophore -PV, vacuole parasitophore - PPM, membrane plasmique du parasite - cytoplasme du parasite - FV,vacuole digestive - Golgi - Nucleus, noyau - ER, réticulum endoplasmique - A, apicoplaste - Mito,mitochondrie.
  4. 4. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II - Thèse 2004 – Françoise Baunaure. a b c Visualisation du réticulum endoplasmique Visualisation des protéines PfERC (a) et Pfgrp/BiP (b) daprès (La Greca et al., 1997) et PfBiP daprès (Akompong et al., 2002) (noyau en bleu).
  5. 5. a BiP b Pb(ec)31 c Pb(ec)31 control control BFALocalisation dune protéine dans sERA après traitement pas la BFALe marquage avec un anti-BiP (spécifique du RE) (a) est similaire à celui de la protéine Pb(ec)31(protéine exportée dans les inclusions intraérythrocytaire) avant traitement par la BFA (b). Enrevanche, le marquage de la protéine Pb(ec)31 après traitement par la BFA est restreint à unepetite partie du RE, nommée sERA par les auteurs, tandis que le profil de BiP ne change pas.D’après Wiser (Wiser et al., 1997).
  6. 6. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure.a b Visualisation du Golgi Visualisation de la protéine du médial/trans-Golgi PfRab6 (a) (Adisa et al., 2002) et de PfERD2 du Cis-Golgi (b) daprès Akompong (Akompong et al., 2002)
  7. 7. Comparaison des modèles dorganisation des éléments Golgiens de mammifères etde PlasmodiumComparaison des modèles dorganisation des éléments Golgiens empilés de mammifères (A) avec ceuxnon empilés tubulovésiculaires de Plasmodium (B) ERD2 se concentre dans le Cis-Golgi des mammifères(A) ou dans le Golgi précoce (early) de Plasmodium (B) - Rab6 est localisé dans le médial/trans-Golgi desmammifères (A) et dans le Golgi tardif (late) de Plasmodium. En B, les sites multiples et dispersés dePfRab6 suggèrent que le médial- et le trans-Golgi ne sont probablement pas empilés chez Plasmodium.Légende : EM, membrane érythrocytaire - TVN, réseau tubulovésiculaire - PVM, membrane de la vacuoleparasitophore - PPM, membrane plasmique du parasite.
  8. 8. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure. PV TVN P P Visualisation de la vacuole parasitophore et de ses extensionsmembranaires à lintérieur du cytosol érythrocytaire P, parasite - PV, vacuole parasitophore - TVN, réseau tubulovésiculaire. A droite,probablement un jeune stade anneau et à gauche un trophozoïte. Daprès Waller (Waller etal., 2000)
  9. 9. Fissures de Maurer et vésicules vues en microscopie électroniqueLégende : MC, fissures de Maurer - V, vésicules en chaînette - RBCM, membrane du globule rouge -P, parasite - PPM, membrane plasmique du parasite - PVM, membrane de la vacuole parasitophore.Daprès Taraschi (Taraschi et al., 2003)
  10. 10. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure. KVisualisation des vésicules intraérythrocytaires par microscopie électroniqueLégende : V, vésicules - K, knobs - RBCM, membrane du globule rouge - P, parasite - PPM,membrane plasmique du parasite - PVM, membrane de la vacuole parasitophore. Daprès Taraschi(Taraschi et al., 2003).
  11. 11. a b c Modèles de transport des nutriments au travers des structures membranaires intraérythrocytaires Légende : D, conduit (duct) - E, érythrocyte - P, parasite - V, espace vacuolaire - PVM, membrane de la vacuole parasitophore - TVN, réseau tubulovésiculaire (tubovesicular network). Daprès Haldar (Haldar et al., 2001).
  12. 12. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure.Modèle proposé pour le trafic de la protéine KAHRPImplication de COPI et COPII dans le transport des protéines à lintérieur du parasite, et uniquement deCOPII dans le transport vers le cytosol érythrocytaire (Wickham et al., 2001). marqueurs du réticulumendoplasmique (PfBiP, PfERC, PfSEC61) - marqueur du réseau tubulovésiculaire (PfSS,sphingomyéline synthase) - marqueur du Golgi (ERD2 et Rab6). Daprès Wickham (Wickham et al.,2001)
  13. 13. Trafic de vésicules dans lespace vacuolaireMicroscopie électronique daprès Taraschi (Taraschi et al., 2003). Légende : vésicules (en noir) - P,parasite - PPM, membrane plasmique du parasite - PVM, membrane de la vacuole parasitophore.Daprès Taraschi (Taraschi et al., 2003)
  14. 14. Importance des membranes chez Plasmodium Chapitre II – Thèse 2004 – Françoise Baunaure. a bVisualisation de site de tri des protéines parasitairesa - Marquage spécifique du TVN (Bodipy-céramide) (en vert) et des fissures de Maurer (en rouge). Lestubules du TVN seraient les sites de tri des antigènes parasitaires via les fissures de Maurer disposées àproximité.b - Marquage du TVN (Bodipy-TR-céramide) (rouge) et de la vacuole parasitophore (anti-Exp1) (en rouge).Certaines évaginations de la PV seraient les sites de tri des protéines résidentes de la PV et antigènesparasitaires. En effet, certaines boucles du TVN (flèche) ne colocalisent pas avec Exp1, tout comme lesfissures de Maurer (pointes de flèches) qui dérivent vraisemblablement de ces évaginations (Adisa et al.,2003). Daprès Haldar et al., 2002 pour figure a et Adisa et al., 2003 pour figure b.
  15. 15. a b c Trafic de vésicules à partir du parasite (figures a), via les fissures de Maurer (figures b), jusquà à la membrane érythrocytaire (figures c) - Microscopie électronique : figure b daprès Taraschi (Taraschi et al., 2003) ; figures a et c daprès Trelka (Trelka et al., 2000). Légende : vésicules (en noir) - MC, fissures de Maurer - P, parasite - PPM, membrane plasmique du parasite - PVM, membrane de la vacuole parasitophore.
  16. 16. Modèle proposé pour le transport des protéines parasitaires à la membrane plasmique delérythrocyte infectéEtape 1 et 2 : voies hypothétiques. Etapes 3 à 5 : les protéines COPII (PfSec31, PfSar1p et PfSec23p) sontexportées au cytosol de lérythrocyte, facilitant la formation de vésicules à la PVM. Etapes 5 et 5a : lebourgeonnement et le transport des vésicules seffectuerait par lintermédiaire dun processus actine/myosine. Etape6 et 6a : les vésicules contenant PfEMP1 et PfEMP3 sont transportées à travers le cytosol érythrocytaire auxfissures de Maurer, ou directement à la membrane plasmique de lérythrocyte, par un processus actine/myosinedépendant. Etape 7 : PfNSF sassocie avec les vésicules avant leur association avec les fissures de Maurer ou lamembrane érythrocytaire. Les vésicules pourraient être transportées bord à bord avec les fissures de Maurerattachées à lactine jusquà la membrane érythrocytaire, ou bien les vésicules pourraient bourgeonner à partir desextrémités des fissures de Maurer et diffuser à la membrane érythrocytaire. Les vésicules sassocient avec lecytosquelette (étape 8) conduisant à la formation des knobs (étape 9). Daprès Taraschi (Taraschi et al., 2003).
  17. 17. Proteins involved in intracellular transport 4) Rab GTPases
  18. 18. The Rab superfamily (53 proteins in mammals!) from J. Pereira-Leal and M. Seabra et al., J. Mol. Biol., 2000
  19. 19. cytoskeleton docking complex GTP motor GTP v-SNARE t-SNAREDonor membrane vesicle Sec-1 Acceptor membrane vesicle GTP GTP GDP GEF GDF GTP GDI GDP GDI GDP GDI vesicle fusion Pi Model for Rab function GAP GTP GTP GTP
  20. 20. Attachment of RabGTPases to membranes Pfeffer et al., Nature 2003
  21. 21. Model for Rab 27-dependent recruitment of myosin Va on melanosomes Goud, Nature Cell Biol., 2002

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