Projet ANR-12-BSV8-0005 – JASMON'OX : Catabolisme oxidatif et activité hormonale de dérivés de l’acide jasmonique
Programme : Blanc - SVSE 8 - Biochimie, biologie moléculaire et structurale (Blanc SVSE 8) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Thierry HEITZ (INSTITUT DE BIOLOGIE MOLÉCULAIRE DES PLANTES)
Partenaires : Institut de Biologie Moléculaire des Plantes; Institut de Chimie de Strasbourg
Montant : 319904.0 euros
Date de début : 2012
Durée : 36 mois
Résumé : Les régulations hormonales sont cruciales pour le développement des plantes et leur adaptation aux changements des conditions environnementales. La génétique moléculaire combinée à des approches biochimiques et métaboliques a permis d’identifier des acteurs majeurs et les mécanismes régissant la biosynthèse, la perception et la signalisation de plusieurs hormones végétales. L’acide jasmonique (AJ) est l’une de ces hormones, jouant des rôles importants à la fois dans la reproduction et le développement des plantes ainsi que dans le déploiement de réponses de défense suite à des infections microbiennes ou des attaques par des insectes herbivores. L ‘AJ est synthetisé à partir d’acides gras et sa structure est proche de celles de prostaglandines animales. 
Des avancées remarquables ont été obtenues récemment concernant la biosynthèse, la perception et la signalisation de l’AJ. Parmi les nombreux dérivés de l’AJ connus à ce jour, l’AJ conjugué à l’isoleucine (AJ-Ile) a été identifié comme étant la forme active fixant le récepteur COI1, une protéine à F-box. La liaison du ligand au récepteur promeut le recrutement de membres de la famille JAZ de répresseurs transcriptionnels vers leur dégradation protéolytique par le système ubiquitine-protéasome, ce qui entraîne la dé-répression coordonnée des très nombreuses cibles géniques régulées par la voie AJ. Par contraste, l’élucidation des mécanismes d’extinction de l’activité hormonale n’a été abordée que depuis très récemment. Des dérivés hydroxy- et carboxy-AJ-Ile s’accumulent en fin de signalisation et nous avons proposé que leur formation corresponde à une modification de l’activité hormonale de l’AJ-Ile. 
Nous venons de démontrer par des approches génétiques et biochimiques que ces dérivés sont générés par des membres de la famille CYP94 de cytochromes P450 au cours de la blessure et que leur formation constitue une voie catabolique majeure de l’AJ-Ile. Sur la base de cette validation de l’hypothèse initiale, l’objectif global du projet est de caractériser les acteurs et processus conduisant à l’oxydation enzymatique de jasmonates et de décrire ses conséquences sur les réponses physiologiques AJ-dépendantes. Plus particulièrement, il s’agit de i) mettre à jour la diversité catalytique dans l’oxydation de jasmonates par les 6 enzymes de type CYP94 ; ii) déterminer les profils en jasmonates chez de nouveaux mutants cyp94 au cours d’infections microbiennes ou au cours de diverses étapes de développement ; iii) établir les propriétés de liaison au co-récepteur COI1-JAZ et de signalisation des dérivés oxidés de l’AJ-Ile ; iv) Exprimer et tester de nouvelles protéines candidates pour catalyser de nouvelles étapes dans la formation d’hydroxy-jasmonates non conjuqués. Les stratégies proposées fourniront une meilleure connaissance des mécanismes qui gouvernent le catabolisme et l’homéostasie des jasmonates au cours des défenses et du développement des plantes.