Research Article

TbKINX1B: a novel BILBO1 partner and an essential protein in bloodstream form Trypanosoma brucei

TbKINX1B, un nouveau partenaire de BILBO1, et une protéine essentielle dans la forme sanguine de Trypanosoma brucei

¹ University of Bordeaux, CNRS, Microbiologie Fondamentale et Pathogénicité, UMR 5234, 33000 Bordeaux, France
² Department of Genetics, Bldg. NW1, University of Bayreuth, Universitätsstraße 30, 95440 Bayreuth, Germany
³ Institut Polytechnique de Bordeaux, Microbiologie Fondamentale et Pathogénicité, UMR 5234, 33000, Bordeaux, France
⁴ UMR 7245 Molécules de Communication et Adaptation des Micro-organismes, Muséum National d’Histoire Naturelle, CNRS, CP52, 61 rue Buffon, 75231 Paris Cedex 05, France

^* Corresponding author: derrick-roy.robinson@u-bordeaux.fr

Received: 16 February 2021
Accepted: 20 February 2022

Abstract

The flagellar pocket (FP) of the pathogen Trypanosoma brucei is an important single copy structure that is formed by the invagination of the pellicular membrane. It is the unique site of endo- and exocytosis and is required for parasite pathogenicity. The FP consists of distinct structural sub-domains with the least explored being the flagellar pocket collar (FPC). TbBILBO1 is the first-described FPC protein of Trypanosoma brucei. It is essential for parasite survival, FP and FPC biogenesis. In this work, we characterize TbKINX1B, a novel TbBILBO1 partner. We demonstrate that TbKINX1B is located on the basal bodies, the microtubule quartet (a set of four microtubules) and the FPC in T. brucei. Down-regulation of TbKINX1B by RNA interference in bloodstream forms is lethal, inducing an overall disturbance in the endomembrane network. In procyclic forms, the RNAi knockdown of TbKINX1B leads to a minor phenotype with a small number of cells displaying epimastigote-like morphologies, with a misplaced kinetoplast. Our results characterize TbKINX1B as the first putative kinesin to be localized both at the basal bodies and the FPC with a potential role in transporting cargo along with the microtubule quartet.

Résumé

La poche flagellaire (PF) de l’agent pathogène Trypanosoma brucei est une structure importante à copie unique formée par l’invagination de la membrane pelliculaire. Elle est le site unique de l’endo- et de l’exocytose et est nécessaire à la pathogénicité du parasite. La PF est constituée de sous-domaines structurels distincts, le moins exploré étant le collier de poche flagellaire (CPF). TbBILBO1 est la première protéine du CPF décrite. Elle est essentielle pour la survie du parasite et la biogenèse de la PF et du CPF. Dans ce travail, nous caractérisons TbKINX1B, un nouveau partenaire de TbBILBO1. Nous démontrons que TbKINX1B est localisée au niveau des corps basaux, du quartet de microtubules (un ensemble de quatre microtubules) et du CPF chez T. brucei. La diminution de l’expression de TbKINX1B par ARN interférence dans les formes sanguines est létale, induisant une perturbation globale du réseau endomembranaire. Dans les formes procycliques, l’ARN interférence conduit à un phénotype mineur avec un petit nombre de cellules présentant des morphologies de type épimastigote, avec un kinétoplaste mal placé. Nos résultats caractérisent TbKINX1B comme la première kinésine putative à être localisée à la fois au niveau des corps basaux et du CPF avec un rôle potentiel dans le transport de cargaison le long du quartet de microtubules.