Les trypanosomes africains sont des parasites protozoaires flagellés responsables de maladies mortelles chez l’Homme (Trypanosomiase humaine africaine ou maladie du sommeil) et les animaux (Trypanosomiase animale africaine ou Nagana). Trypanosoma brucei représente l’organisme modèle de l’étude de ces pathogènes. Ce parasite alterne entre un hôte mammifère et un insecte diptère hématophage assurant la transmission vectorielle, la mouche tsétsé, retrouvée uniquement en Afrique Subsaharienne. Lors de cette évolution cyclique, le pathogène doit traverser différents tissus (peau, tissu sanguin et lymphatiques, tissu adipeux chez les mammifères ; tractus digestif, glandes salivaires chez l’insecte), et montre ainsi de grandes capacités d’adaptations à ces différents milieux. Pour pouvoir compléter ce cycle et s’adapter à ses différents hôtes, T. brucei est capable de modifier rapidement sa morphologie et son métabolisme. Dans ces conditions, la mobilisation et l’utilisation de lipides est particulièrement essentielle à la survie de ces parasites. Ces molécules entrent dans de nombreux processus cellulaires très variés, incluant le maintien et le renouvellement des membranes cellulaires (constituées de phospholipides), le métabolisme énergétique, les voies de signalisation cellulaire et la régulation de l’expression des gènes. Une telle mobilisation dans les cellules est permise grâce à un compartiment hautement dynamique appelé gouttelettes lipidiques. Cet organite atypique entouré d’une monocouche de phospholipides forme une plateforme métabolique cellulaire et représente un intérêt grandissant chez l’Homme par ses rôles potentiels dans les maladies métaboliques et neurodégénératives ou les cancers. Chez les parasites protozoaires, l’étude très récente de ces organites montre des rôles dans la survie et la virulence chez l’hôte mammifère.Le projet de cette thèse visait à identifier et caractériser de nouvelles protéines liées aux gouttelettes lipidiques de T. brucei pour comprendre leur fonction chez le parasite. Nous avons découvert une nouvelle phospholipase dite patatin-like que nous avons appelé TbPat. Nous avons montré par différentes techniques d’imagerie que TbPat est retrouvée à la surface des gouttelettes lipidiques du parasite. L’expression de cette protéine est fortement régulée par le parasite et répond notamment à des signaux de formation de nouvelles gouttelettes lipidiques, comme l’oléate, montrant l’implication de cette protéine dans la dynamique du compartiment. La surexpression et délétion de la protéine impacte significativement la taille et le nombre de gouttelettes chez les parasites, associé à un remodelage de leur profil lipidique. Enfin, des expériences de mutagénèse dirigée couplées à des analyses de lipidomique ont permis de démontrer que TbPat est une phospholipase active.Ce projet a permis de caractériser la première phospholipase impliquée dans la biologie des gouttelettes lipidiques chez les trypanosomes, et ouvre la voie vers de nouvelles études pour élucider les fonctions de cet organite non seulement chez les parasites protozoaires mais aussi dans d’autres types de cellules eucaryotes d’organismes plus complexes.