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Dernière mise à jour : Mai 2018

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Hervé BEGUE (22-11-2018)

Hervé BEGUE (22-11-2018)
Etude du rôle de la protéine CDC48 dans l’immunité des plantes

le 22 novembre à 9h30 dans l'amphi Thénard

Jury:
C. MAZARS, Directeur de Recherche CNRS, Toulouse Rapporteur
F. BOUTEAU, Maître de Conférences, Université Paris Diderot, Paris Rapporteur
E. BAUDOUIN, Maître de Conférences, Université Pierre et Marie Curie, Paris Examinateur
D. DELMAS, Professeur, Université de Bourgogne, Dijon Examinateur (président du jury)
C. ROSNOBLET, Maître de Conférences, Université de Bourgogne, Dijon Co-encadrante
D. WENDEHENNE, Professeur, Université de Bourgogne, Dijon, Directeur de Thèse

Résumé :

La protéine chaperonne CDC48 (Cell division cycle 48) est un acteur important du contrôle qualité des protéines chez les eucaryotes et est associée à divers processus physio(patho)logiques chez les mammifères. En revanche, son rôle au sein du règne végétal a été peu appréhendé. Ce travail de thèse s’inscrit dans l’étude des fonctions de CDC48 chez les plantes et concerne plus particulièrement son implication dans la réponse immunité induite chez le tabac par la cryptogéine produite par l’oomycète phytophthora cryptogea.

Trois stratégies ont été adoptées. Premièrement, la dynamique d’accumulation de la protéine CDC48 ainsi que les événements intracellulaires sous-jacents à la réponse immunitaire ont été étudiés à la fois dans des cellules de tabac sauvages et des cellules sur-exprimant la protéine CDC48 (lignée CDC48-TAP). Deuxièmement, une liste de protéines interagissant avec CDC48 a été établie suite à des expériences d’immuno-précipitation de CDC48 suivit d’analyses de spectrométrie de masse. Parmi celles-ci, la forme cytosolique de l’ascorbate peroxydase (cAPX), une enzyme impliquée dans la détoxication du H2O2 intracellulaire, a fait l’objet d’une étude ciblée. Enfin, ces travaux ont été complétés par une analyse bio-informatique de l’ensemble des partenaires de CDC48 identifiés chez le tabac et l’établissement du réseau d’interaction protéique de CDC48 chez Arabidopsis thaliana.

Les principaux résultats obtenus ont montré que l’activation de la réponse immunitaire s’accompagne d’une accumulation des transcrits et la protéine CDC48. De plus, une mort cellulaire précoce a été observée chez les cellules CDC48-TAP, suggérant un rôle de cette dernière dans la régulation de la réponse hypersensible. L’interaction physique entre CDC48 et cAPX a été confirmée par différentes approches. De façon intéressante, il s’est avéré que l’activité et la dynamique d’accumulation de cAPX sont fortement impactées par la surexpression de CDC48. En accord avec ses résultats, le statut rédox s’est également révélé altéré dans la lignée surexpresseur. Enfin, l’analyse bio-informatique du réseau d’interaction protéique de CDC48 a permis de dégager de nouvelles protéines cibles, en particulier celles impliquées dans le métabolisme de la S-adenosylméthionine, une molécule substrat des réactions de trans-méthylation et précurseur de l’éthylène et de la nicotianamine. De plus, cette analyse a confirmé son rôle dans du système de dégradation Ubiquitine/protéasome.

Pour conclure, ce travail de thèse apporte de nouvelles informations quant au rôle de CDC48 dans la biologie des plantes. Il indique que celle-ci est mobilisée dans les cellules végétales exprimant une réponse immunitaire et impacte le statut rédox via la régulation du turnover de cAPX. De nouvelles pistes de recherche ont été dégagées, en particulier un rôle probable de CDC48 dans la régulation de la synthèse de la S-adenosylméthionine et de la réponse hypersensible suivant des mécanismes restant à déterminer.

 

Mots clés: CDC48, cAPX, Immunité des plantes, Biochimie, Réseau d’interaction protéine-protéine