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Carrat, Christophe. Etude des mécanismes de présentation des lipides mycobactériens par les protéines CD1

Carrat, Christophe (2019). Etude des mécanismes de présentation des lipides mycobactériens par les protéines CD1.

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Résumé en francais

Les antigènes lipidiques sont présentés aux lymphocytes T par les protéines CD1 (CD1a à CD1d), exprimées à la surface des cellules présentatrices d'antigènes (CPA), telles que les cellules dendritiques. Dans le cadre de la tuberculose, dont l'agent étiologique est Mycobacterium tuberculosis (Mtb), un certain nombre d'antigènes lipidiques ont été décrits depuis une vingtaine d'années et sont, pour la plupart, présentés par l'isoforme CD1b. Plus récemment, il a été montré que ces antigènes peuvent être apprêtés par des enzymes lysosomales de la CPA, à l'instar de ce qui est connu pour la présentation de peptides par le complexe majeur d'histocompatibilité. L'apprêtement des antigènes lipidiques fait intervenir des protéines de transfert de lipides, telle que la protéine CD1e, une cinquième isoforme soluble nécessaire à la présentation des phosphatidyl-myo-inositol mannosides (PIM). Cependant, les mécanismes de l'apprêtement des antigènes lipidiques ainsi que les épitopes réellement présentés par CD1b à la surface des CPA sont à l'heure actuelle encore mal connus. Afin d'identifier les épitopes lipidiques présentés par CD1b lors d'une infection par Mtb, nous avons développé une stratégie innovante permettant d'isoler les complexes CD1b: lipides présents en surface des CPA, en s'affranchissant de l'utilisation de détergents, proscrits ici. Cette stratégie repose sur la construction d'une CPA comportant une forme clivable de la protéine CD1b, exprimant CD1e ou non. Les conditions de clivage et de purification de ces complexes ont été mises au point au cours de ce travail. Les lipides sont ensuite extraits et analysés par HPLC couplée à la spectrométrie de masse. Cette approche a permis l'analyse des lipides endogènes présents dans CD1b. Elle a ensuite été validée par des expériences de stimulation des CPA par des lipides mycobactériens purifiés. Afin d'améliorer la détection des épitopes par spectrométrie de masse, des optimisations des conditions de stimulation des CPA sont actuellement en cours. Le second axe développé au cours de ma thèse a porté sur l'étude des enzymes impliquées dans l'apprêtement des antigènes lipidiques. Les glycolipides mycobactériens peuvent être le substrat d'enzymes lysosomales. Les PIM en sont l'exemple le mieux caractérisé, car des enzymes intervenant dans l'hydrolyse de la partie saccharidique et de la partie hydrophobe du lipide ont été identifiées. Pour déterminer de nouvelles activités enzymatiques impliquées dans l'apprêtement des glycolipides de Mtb, nous avons cherché à générer une fraction lysosomale issue de CPA pour réaliser des tests de dégradation in vitro. Ces tests de dégradation de PIM2 tétra-acylés ont révélé la présence de formes dégradées correspondant principalement à des PIM2 di et tri-acylés, générés par l'action de lipases dont certaines ont déjà été caractérisées dans la littérature. L'analyse protéomique du contenu de la fraction lysosomale devrait conduire à la particularisation de nouveaux acteurs de l'apprêtement. Les sulfoglycolipides (SGL) di-acylés sont des lipides spécifiques de l'enveloppe de Mtb et ont été décrits comme des antigènes immunogènes pouvant activer des LT CD8+ aux propriétés bactéricides. Les SGL sont actuellement considérés comme des candidats à inclure dans un vaccin sous-unitaire contre la tuberculose. Afin de voir si ce glycolipide est synthétisé par toutes les lignées de Mtb retrouvées à travers le monde ou seulement par certaines d'entre elles, des analyses de lipidomique de différentes souches d'isolats cliniques ont été réalisées. Les résultats montrent que ces glycolipides, en particulier les formes diacylées, sont produits par toutes les souches étudiées. L'analyse de ces molécules a également révélé dans les isolats cliniques des glycolipides de plus haut poids moléculaire que pour ceux de la souche de laboratoire H37Rv.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Gilleron, Martine
Ecole doctorale:Biologie, santé, biotechnologies (BSB)
laboratoire/Unité de recherche :Institut de Pharmacologie et de Biologie Structurale (IPBS), UMR 5089
Mots-clés libres :Tuberculose - Protéine CD1 - Lipide - Antigène - Vaccin
Sujets :Sciences du vivant
Déposé le :02 Dec 2020 13:35