Biochemical and structural study of MARS complexes from plasmodium

Plasmodium est le parasite qui cause le paludisme. L’équipe a mis en évidence, in vitro, l’import d’ARNt exogène et a identifié un transporteur potentiel : la protéine tRip (tRNA import protein). In vitro, tRip lie tous les ARNt en reconnaissant leur structure. In vivo, tRip est une protéine transmembranaire et son domaine de liaison aux ARNt est exposé à l’extérieur du parasite. tRip n’est pas essentielle, mais la multiplication du parasite KO est significativement ralentie. En plus de son rôle dans l’import d’ARNt, tRip interagit avec 3 aminoacyl-ARNt synthétases : la glutamyl- (ERS), la glutaminyl- (QRS) et la methionyl-ARNt synthétase (MRS), suggérant que tRip permet l’organisation d’un complexe multi synthétasique (MARS) localisé à la membrane. J’ai pu montrer que l’assemblage du complexe est effectué par des domaines GST N-terminales présents dans les 4 partenaires. J’ai identifié, reconstitué et caractérisé 2 complexes distincts : complexe Q (tRip:ERS:QRS) et complexe M (tRip:ERS:MRS). La résolution de la structure cristallographique du GST de l’ERS ainsi que des tests de mutagenèse dirigée m’a permis de proposer des modèles des complexes MARS.Plasmodium is a genus of protozoan parasites causing malaria. The team demonstrated, in vitro, the import of exogenous tRNA and identified a potential transporter: tRip (tRNA import protein). In vitro, tRip binds all tRNAs by recognizing their structure. In vivo, tRip is transmembrane protein and its tRNA binding domain is exposed outside the parasite. tRip is not essential, but its deletion slows down parasite multiplication and protein synthesis. In addition to its role in tRNA import, tRip interacts with 3 aminoacyl-ARNt synthetases: glutamyl- (ERS), glutaminyl- (QRS) and methionyl-ARNt synthetase (MRS), suggesting that tRip allows the organization of a multi tRNA synthetase complex (MARS) localized at the membrane. During my thesis, I demonstrated that assembly of the complex is mediated by GST domains appended to the N-terminus of each partner. I identified, reconstituted and characterize in solution 2 distinct complexes: complex Q (tRip:ERS:QRS) and complex M (tRip:ERS:MRS). The resolution of the crystal structure of ERS GST domain as well as point mutation experiments allowed me to propose a model for these complexes MARS