Les protéines 14-3-3 et leurs cibles dans la voie de signalisation conduisant à la mort cellulaire programmée en réponses aux sphingolipides : régulation par le calcium

par Elsa Prigent

Thèse de doctorat en Développement des plantes

Sous la direction de Valérie Cotelle et de Christian Mazars.

Soutenue en 2013

à Toulouse 3 .

mots clés

• Protéines 14-3-3
• Long Chain Base
• Calcium
• Mort cellulaire programmée
• Phytosphingosine
• Protéomique quantitative
• Signalisation
• Arabidopsis thaliana
• Fumonisine B1
• Mort cellulaire -- Thèses et écrits académiques
• Sphingolipides -- Thèses et écrits académiques
• Calcium -- Thèses et écrits académiques

Résumé

En réponse aux attaques des plantes par des pathogènes, les bases à longues chaînes (LCBs) précurseurs des sphingolipides, participent à la mise en place d'une mort cellulaire programmée (PCD) chez les végétaux. Dans ce cadre, l'objectif du travail de thèse a été de caractériser cette voie de signalisation peu connue à ce jour. Ainsi, chez Arabidopsis thaliana, la régulation par les LCBs et le calcium d'une protéine kinase calcium-dépendante (CPK3) et des protéines 14-3-3s a été caractérisée. En réponse aux LCBs, CPK3 phosphoryle ses partenaires les 14-3-3s, conduisant à la dissociation du complexe et à la dégradation de CPK3. De plus, CPK3 a été identifiée comme un régulateur positif de la PCD médiée par les LCBs. En parallèle, de nouvelles cibles de 14-3-3s potentiellement impliquées dans cette PCD ont été identifiées par une approche de chromatographie d'affinité aux 14-3-3s associée à une analyse de protéomique quantitative avec marquage cellulaire isotopique 14N/15N.

Titre traduit

14-3-3 proteins and their targets in the signalling pathoury leading to programmed cell death (PCD) induced by sphingolipids : regulation by calcium

Résumé

LCBs (Long Chain Bases) are involved in programmed cell death (PCD) in plants occurring during plant-pathogen interactions. The aims of this PhD project were to characterize this still unknown signalling pathway. In Arabidopsis thaliana, we characterized the calcium and LCB regulation of a calcium-dependent protein kinase (CPK3) and 14-3-3 proteins. We demonstrated that PHS induces calcium-dependent activation of CPK3, that phosphorylates its binding partners, the 14-3-3 proteins. This phosphorylation leads to the disruption of the complex and to CPK3 degradation. Using cpk3 knockout mutant lines, we demonstrated that CPK3 is a positive regulator of LCB-mediated PCD. In addition, new putative 14-3-3 targets involved in sphingolipid-induced PCD were identified by quantitative proteomics using 15N-based metabolic labeling combined with selective enrichment of 14-3-3 partners by affinity chromatography.