Characterization of the junctional RONs complex and study of the contribution of the host cell during invasion by Toxoplasma gondii parasite

Toxoplasma gondii est un parasite intracellulaire obligatoire responsable de la toxoplasmose. Il appartient au phylum des Apicomplexes, qui regroupe les espèces de Plasmodium responsables de la malaria. Les Apicomplexes ont un mécanisme d’invasion unique, impliquant la formation d’une interaction étroite entre la membrane plasmique du parasite et celle de la cellule hôte, appelée « jonction mobile » (MJ). Cette jonction est composée de la protéine AMA1 exposée à la surface du parasite qui interagit avec le complexe de protéines parasitaires RON2/RON4/RON5/RON8 injecté dans la cellule hôte. Les objectifs de ma thèse ont été d’étayer la composition moléculaire de la MJ et d’étudier la contribution de la cellule hôte dans l’invasion au travers de la recherche de partenaires de l’hôte pour les RONs. Quatre protéines de l’hôte, ALIX, TSG101, CD2AP et CIN85, ont été identifiées à la MJ. Les sites d’interactions ont été cartographiés sur RON2, RON4 et RON5. Des parasites mutants déficients pour le recrutement de ces partenaires ont été générés, et ont permis de montrer l’importance de l’association d’ALIX, TSG101, CD2AP et CIN85 à la MJ pour l’invasion de T. gondii et sa virulence dans un modèle murin. Le rôle de ces protéines dans le maintien des jonctions intercellulaires mais aussi leur participation à des processus de déformation membranaire, suggère que le parasite les recrute afin de favoriser son attachement et son internalisation. Nous avons également identifié un nouveau membre du complexe de RONs, appelé RON14. RON14 n’est pas essentielle pour la survie du parasite in vitro mais contribue à sa virulence in vivo.Toxoplasma gondii is an obligate intracellular parasite responsible for toxoplasmosis. It belongs to the phylum Apicomplexa, which include Plasmodium species responsible for malaria. Apicomplexa has developed a unique invasion mechanism, involving the formation of a tight connection between the parasite and the host cell plasma membranes called moving junction (MJ). This junction is composed of AMA1 exposed at the surface of the parasite which interacts with a complex of parasite proteins RON2/RON4/RON5/RON8 injected into the host cell. The objectives of my thesis were to decipher the molecular composition of the MJ and to study the contribution of the host cell during invasion though the search of hosts partners for RONs. Four host proteins, ALIX, TSG101, CIN85 and CD2AP, have been identified at the MJ. Binding sites has been mapped on RON2, RON4 and RON5. By generating mutant parasites deficient for host partners recruitment, we show the importance of ALIX, TSG101, CIN85 and CD2AP association at the MJ for invasion and virulence in a mouse model. The role of these proteins in maintaining the intercellular junctions and inducing membrane deformation suggest that the parasite recruits them in order to favor its attachment and its internalization. We also identified a new member of the RON complex, called RON14. RON14 is not essential for the parasite survival in vitro but contributes to its virulence in vivo