Les kinétoplastides sont un groupe de protozoaires, et qui menace plus de 400 millions de personnes dans le monde entier. Ils possèdent des segments d'expansion d'ARNr (SE) inhabituellement plus larges dans les sous-unités 40S. Ici, nous avons purifié à partir de lysats de cellules de T. cruzi des complexes d'initiation natifs (48S IC) et des sous-unités de 40S natives que nous avons ensuite analysées par cryo-ME. La structure des 48S IC révèle certains des aspects spécifiques de la traduction aux kinétoplastides, tels qu'un réseau d’interaction complexe entre eIF3 et SEs. En outre, notre structure met en évidence le rôle de DDX60 dans l'initiation de la traduction chez les kinétoplastides. La structure d'une sous-unité 40S native révèle l'existence d'un facteur non caractérisé (appelé ηF). Le site de liaison de ηF suggère un rôle dans le contrôle de la traduction. De plus, nous avons rapporté́ la structure d’une nouvelle protéine ribosomale (-r) spécifique des kinétoplastides (KSRP). Notre travail pose les premières bases structurales des aspects spécifiques de l'initiation de la traduction chez les kinétoplastides. / Kinetoplastid is a group of flagellated protozoans, which threatens more than 400 million people world-wide. They possess unusual large rRNA expansion segments (ES) in the 40S, such as ES6S, ES7S and ES9S and their location suggests an involvement in the initiation process. Furthermore, all mature mRNAs possess a conserved 5’ spliced-leader. Here, we purified from T. cruzi cell lysates native initiation complexes and native 40S subunits that we then analysed by cryo-EM. The structure of native initiation complexes reveals several kinetoplastid-specific aspects of translation, such as an intricate interaction network between eIF3 and ES6S and ES7S. Furthermore, it reveals the role of DDX60 in translation initiation in kinetoplastids. The structure of native 40S subunits reveals the existence of an uncharacterized factor (termed ηF) bound at platform of the 40S. The binding site of ηF suggests a role in translational control. Moreover, we reported a novel kinetoplastid-specific ribosomal (r-) protein (KSRP) bound to the 40S subunit. Our work represents the first structural characterization of kinetoplastids-specific aspects of translation initiation.

Le ribosome est une machinerie cellulaire importante impliquée dans la synthèse protéique de toute cellule vivante. Par conséquent, le ribosome est l'une des principales cibles des antibiotiques naturels, qui sont capables de tuer les cellules bactériennes en bloquant la synthèse protéique. Toutefois, certaines bactéries sont résistantes à ces antibiotiques en raison de petites modifications au niveau de leurs ribosomes. Entre autres, Staphylococcus aureus (S. aureus) est un agent pathogène responsable de nombreuses infections graves chez l’Homme. Les structures cristallines d'antibiotiques en complexe avec des ribosomes de bactéries non-résistantes, non-pathogènes, Gram négatives ont fourni un aperçu sans précédent des mécanismes d'action de ces antibiotiques. Cependant, aucune structure de ribosome de bactéries pathogènes, hautement résistantes, Gram positives telles que S. aureus n’a encore été identifiée.Dans cette étude, nous présentons la première structure de ribosome de S. aureus à haute résolution (3.9 Å) résolue par cryo-microscopie électronique (cryo-ME). Nous mettons en évidence plusieurs caractéristiques de l'organisation des ribosomes spécifiques des bactéries Gram-positives. Nous décrivons également le protocole de purification et de cristallisation du ribosome de S. aureus pour de futures études de cryo-ME et de cristallographie aux rayons X.Tous les résultats obtenus dans ces travaux, faciliteront la description à l’échelle atomique du ribosome de S. aureus et ses complexes fonctionnels’ ’dans un futur proche. La combinaison des méthodes de cristallographie aux rayons X et de cryo-ME aidera à atteindre cet objectif. Les résultats obtenus serviront de base pour le développement de nouveaux composés contre la bactérie pathogène et extrêmement résistante qu’est S. aureus. / The ribosome is a large cellular machinery that performs the protein synthesis in every living cell. Therefore, the ribosome is one of the major targets of naturally produced antibiotics, which can kill bacterial cells by blocking protein synthesis. However, some bacteria are resistant to these antibiotics due to small modifications of their ribosomes. Among them, Staphylococcus aureus (S. aureus) is a severe pathogen that causes numerous infections in humans. The crystal structures of complexes of antibiotics with ribosomes from Gram-negative non-pathogenic non-resistant bacteria have provided unparalleled insight into mechanisms of antibiotics action. However, the structure of the ribosome from Gram-positive pathogenic and highly resistant bacteria such as S. aureus was still unidentified.In this study we present the first high resolution structure of the ribosome from S. aureus solved at 3.9 Å by cryo-electron microscopy (cryo-EM). We demonstrate several features of the ribosome organization which are unique for Gram-positive bacteria. We also describe the protocol of purification and crystallization of S. aureus ribosome for future cryo-EM and X-ray crystallography studies.All the results obtained in this work will help to describe S. aureus ribosome and its functional complexes at the atomic level in the nearest future. The combination of X-ray crystallography and cryo-EM methods will help to achieve this aim. The obtained results will provide a foundation for the development of new compounds against the pathogenic and extremely resistant bacteria S. aureus.