Characterization of Toxoplasma gondii apicoplast transporters

Diplôme Master Characterization of Toxoplasma gondii apicoplast transporters eng 2022 author Lacour Clément 840521 director Soldati-Favre Dominique 0000-0003-4156-2109 135114 Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire appartenant au phylum Apicomplexa. Il est l’agent de la toxoplasmose. T. gondii, ainsi que d’autres Apicomplexa possède un plastide relique appelé l’apicoplaste. Ce plastide joue un important rôle dans le métabolisme et est le lieu de plusieurs voies métaboliques essentielles. Son importance pour la survie du parasite ainsi que la divergence évolutive de celui-ci en font une cible thérapeutique attractive. Malgré une connaissance approfondie des différentes voies métaboliques de l’apicoplaste, les protéines transporteuse impliquées dans l’export et l’import de métabolites vers l’apicoplaste sont majoritairement inconnues. Ce travail de master se concentre sur l’identification et caractérisation de 5 nouveaux transporteurs de l’apicoplaste, 3 appartenant à la superfamille MFS (MFS5, MFS11 et MFS12) et 2 perméases (APE1 et APE2). En utilisant des systèmes de knockdown inductible, les 3 MFS se sont révélés être essentiels à la survie du parasite, alors que les 2 perméases sont dispensables. Parmi les MFS, seulement MFS11 s’est révélé dispensable pour le maintien de l’apicoplaste. MFS5 et MFS1 jouent probablement un rôle dans le maintien de l’apicoplaste et affichent phénomène stéréotypé de « delayed death ». Les parasites manquant MFS11 ne perdent pas leur apicoplaste mais meurent plus rapidement que les 2 autres. La métabolomique non ciblée n’aura pas permis de précisément identifier le substrat des transporteurs mais à tout de même souligné quelques candidats, surtout GMP et AMP pour MFS11. Toxoplasma gondii is an intracellular parasite of the Apicomplexa phylum. It is the causative agent of toxoplasmosis. T. gondii, along with other Apicomplexa, possesses a relict plastid named the apicoplast. This plastid houses several essential metabolic pathways. The importance of the apicoplast and its evolutionary divergence from the host make it an attractive drug target. Despite a thorough understanding of its metabolic pathways, the transporter proteins involved in metabolite shuttling from and to the apicoplast are largely unknown. This master thesis focused on the identification and characterization of 5 new apicoplast transporters, 3 belonging to the MFS superfamily (MFS5, MFS11, and MFS12) and 2 permeases (APE1 and APE2). Using inducible knockdown systems, the 3 MFS proved to be essential for parasite survival while the 2 permeases were found to be dispensable. Among the MFS, only MFS11 was found to be dispensable for apicoplast housekeeping, with parasites keeping the organelle after its downregulation. Instead, MFS5 and MFS12 are likely involved in apicoplast housekeeping and cause loss of the organelle, resulting in the delayed death phenomenon, upon their downregulation. Although the transporters’ substrates have not been definitively determined, untargeted metabolomics revealed GMP and AMP as candidate substrates for MFS11. Dewey 616 Dewey 570 Travail de Maîtrise universitaire (Master) en Biologie 30 Section de biologie 16 54 Département de microbiologie et médecine moléculaire 21B false 443 Biologie d'un parasite intracellulaire obligatoire 773 299c6118-9bf5-463d-9ee8-f2e7e8630d97 Master thesis Restricted MasterThesisLacourClement.pdf 2340560 application/pdf restrictedAccess Faculté des sciences / Section de biologie Faculté de médecine / Section de médecine fondamentale / Département de microbiologie et médecine moléculaire

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Characterization of Toxoplasma gondii apicoplast transporters		2022	73	2
The metabolic pathways and transporters of the plastid organelle in Apicomplexa	Current Opinion in Microbiology	2021	279	433

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Lacour, Clément

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