Identification et caractérisation d'une lipase exprimée pendant l'hydrolyse des réserves chez Arabidopsis thaliana

par Rémi Zallot

Thèse de doctorat en Sciences, technologie, santé. Biologie végétale

Sous la direction de Vincent Arondel.

Soutenue le 10-11-2011

à Bordeaux 2 , dans le cadre de École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Bordeaux) .

Le président du jury était Michel Hernould.

Le jury était composé de René Lessire, Frederic Beisson.

Les rapporteurs étaient Frederic Carrière, Yves Poirier.


  • Résumé

    Les réserves d’huile de la graine d’Arabidopsis thaliana sont hydrolysées par des lipases au cours de la croissance post-germinative de la plantule. Une protéine capable de fixer un inhibiteur de lipase a été identifiée à partir d’un extrait de plantules de colza. La séquence de cette protéine ressemble à celles de lipases connues. L’expression transitoire du gène orthologue d’Arabidopsis chez Nicotiana benthamiana induit l’apparition d’une activité lipase. Ces données suggèrent que cette protéine est une lipase. Une étude de la localisation in vivo de cette enzyme chez Nicotiana benthamiana indique qu’elle est localisée au niveau des peroxysomes. Chez Arabidopsis, le gène codant pour cette lipase est exprimé essentiellement lors de la croissance des plantules, quand l’hydrolyse de l’huile est maximale. L’analyse d’un mutant montre que ce gène est responsable de l’essentiel de l’activité lipase mesurée pendant la mobilisation de l’huile de réserve. Ces données suggèrent que cette lipase pourrait être impliquée dans la mobilisation des réserves lipidiques pendant la croissance post-germinative. Néanmoins, l’hydrolyse des réserves n’est pas diminuée chez le mutant. Cela pourrait être lié à une compensation par d’autres lipases.

  • Titre traduit

    Identification and characterization of a lipase expressed during Arabidopsis thaliana reserves hydrolysis


  • Résumé

    In germinating seedlings of Arabidopsis thaliana, fat storage breakdown is initiated by lipases. A protein capable to bind to a lipase inhibitor was identified from an extract of rape seedlings and its amino acid sequence found to resemble that of known lipases. Transient expression of the Arabidopsis orthologous gene led to a 100-fold increase in lipase activity in Nicotiana bethamiana leaves. Taken together, these data strongly suggest that this protein is indeed a lipase. In vivo localization studies using a GFP fusion protein in Nicotiana benthamiana as a transcient expression host showed a peroxisomal localization. In Arabidopsis, the gene coding for this lipase was found to be mainly expressed in seedlings during fat storage breakdown. Most lipase activity was abolished in germinating seedlings of an Arabidopsis mutant for this gene. These data suggest that this lipase is likely involved in the breakdown of fat storage in germinating seedlings of Arabidopsis. However, oil mobilization was not affected in Arabidopsis mutant plants. This might suggest that the effect of the mutation could be compensated for by other lipases.


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