Régulation de l'activité α(1,4)fucosyltransférase au cours du développement végétatif et floral du tabac (Nicotiana tabacum cv Xanthi)

par Caroline Joly

Thèse de doctorat en Biologie - Sciences - Santé

Sous la direction de Abderrahman Maftah et de Catherine Riou-Khamlichi.

Soutenue en 2002

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .

mots clés

• Elongation cellulaire
• α4-Fucosylation
• Glycotopes Lewis(a)
• Lignification
• Pollen
• Nicotiana tabaccum

Résumé

Les motifs Lewis(a), générés par les α4-fucosyltransférases, interviennent principalement en tant que signaux de reconnaissance et de communication entre cellules. Néanmoins, les fonctions de l'α4-fucosylation des protéines dans les cellules végétales restent à définir. Nous nous sommes engagés dans l'étude de l'expression de l'activité α(1,4)fucosyltransférase et de la distribution des glycotopes Lewis(a) durant le développement du tabac. Au cours du développement végétatif, l'α4-fucosyltransférase est une enzyme non seulement exprimée de façon ubiquiste mais aussi d'un point de vue spatio-temporel. Nous montrons également que cette activité enzymatique est régulée au cours d'évènements particuliers comme l'élongation cellulaire et la lignification. L'importance de cette régulation est confirmée par l'étude de plants de tabac, exprimant l'α3/4-fucosyltransférase FUT3 humaine. Ces plants présentent un retard de croissance lié à un défaut d'élongation cellulaire. Un phénotype sauvage peut, néanmoins, être rétabli par un apport en gibbérellines. L'étude du développement floral a révélé un profil d'expression de l'activité α(1,4)fucosyltransférase spécifique du grain du pollen. L'α4-fucosyltransférase endogène est régulée comme une protéine "tardive" lors de la microgamétogénèse. De plus, les N-glycoprotéines α4-fucolisées semblent essentielles lors de la germination du grain de pollen et la croissance du tube pollinique. Une dé-régulation de l'activité α(1,4)fucosyltransférase, par surexpression de la FUT3 humaine, induit des altérations structurales et fonctionnelles des grains de pollen. En conclusion, nous montrons que les glycotopes Lewis(a) constituent des facteurs modulant la conformation et/ou de la fonction des glycoprotéines. Ces protéines joueraient, par ailleurs, des rôles clés dans les mécanismes aussi variés que fondamentaux que sont l'élongation cellulaire, la lignification et le développement du grain de pollen

Titre traduit

Regulation of α(1,4)fucosyltransferase activity during vegetative and flower development of tobacco plant (Nicotiana tabacum)

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