Projet ANR-08-JCJC-0026 – MYB30lation : Rôles de la SUMOylation, de la phosphorylation et de l'ubiquitination d'AtMYB30, un facteur de transcription contrôlant la réponse hypersensible chez Arabidopsis thaliana
Programme : Jeunes chercheuses et jeunes chercheurs (JCJC) 2008
Année de financement : 2008
Coordinateur du projet : CNRS DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES (CNRS DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES)
Partenaires : Centre national de la recherche scientifique
Montant : 215000.0 euros
Date de début : 2009
Durée : 48 mois
Résumé : Les plantes ont développé des mécanismes de signalisation et de défense complexes afin de se protéger contre les agents pathogènes potentiels. L'une des manifestations la plus rapide et la plus efficace de la mise en place de cette résistance est la réponse hypersensible (HR), caractérisée par une mort rapide et localisée des tissus du site d'inoculation. La HR permet le confinement de l'agent pathogène, empêchant ainsi sa dissémination au delà du site d'infection. Cependant, si certains des mécanismes de reconnaissance et de signalisation qui mènent à la HR commencent à être mieux compris, la nature des éléments impliqués dans ce programme de mort cellulaire programmée représente toujours une zone d'ombre, et peu de gènes impliqués directement dans le contrôle et l'exécution de la HR ont été isolés. Parmi ces gènes, AtMYB30, un facteur de transcription MYB d'Arabidopsis thaliana, a été identifié sur la base de l'activation transcriptionnelle rapide, transitoire et spécifique de son expression au cours des premières étapes de la mise en place de la HR en réponse à différents agents pathogènes bactériens. AtMYB30 est un régulateur positif des voies de transduction contrôlant la mise en place de la mort cellulaire et des mécanismes de défense associés. De récents travaux montrent que les cibles putatives d'AtMYB30 seraient impliquées dans les voies de biosynthèse des lipides aboutissant à la production d'acides gras à longue chaîne (VLCFA), suggérant que cette voie lipidique pourrait avoir un rôle dans la modulation de la HR et des réponses de défense. Des études ont montré qu'une balance fine entre différentes modifications post-transcriptionnelles (phosphorylation, acétylation, ubiquitination et sumoylation par exemple) jouait un rôle majeur dans la régulation de la stabilité et de l'activité transcriptionnelle de certains facteurs de transcription. L'objectif du présent projet est de comprendre le rôle joué par la protéine AtMYB30 dans le contrôle de la mise en place de la HR et des mécanismes de réponse aux agents pathogènes via l'étude de trois modifications post-traductionnelles différentes. D'un part, des résultats préliminaires récemment obtenus montrent que AtMYB30 est sumoylée in vitro et in vivo. Nous proposons de poursuivre l'analyse de la sumoylation d'AtMYB30 par l'identification des lysines modifiées par l'ajout d'une protéine SUMO au sein de la protéine AtMYB30. Des mutations ciblées de ces lysines devraient permettre de comprendre le rôle de la sumoylation sur l'activité biologique de la protéine. De plus, explorer l'idée qu'AtMYB30 est une cible de l'effecteur de Xanthomonas XopD, est un aspect important de ce projet. D'autre part, la partie C-terminale de AtMYB30 est particulièrement riche en sites potentiels de phosphorylation et des résultats préliminaires montrent que AtMYB30 est phosphorylée in vivo. Des tests de phosphorylation in vitro et in vivo seront réalisés et, afin d'identifier le rôle biologique de la phosphorylation d'AtMYB30 au cours de l'établissement de la HR, les sites de phosphorylation spécifique d'AtMYB30 seront identifiés et modifiés par mutagénèse dirigée. Enfin, nous étudierons la possibilité que AtMYB30 soit une cible des systèmes d'ubiquitination. En effet, la délétion du domaine acide d'activation de la transcription d'AtMYB30 stabilise son expression dans des feuilles de N. benthamiana suggérant que, comme dans le cas d'autres facteurs de transcription déjà décrits, ce domaine d'activation de la transcription jouerait un rôle dans la dégradation de la protéine. De façon intéressante, il a été montré que la sumoylation comme un antagoniste de l'ubiquitination, empêchant ainsi les protéines concernées d'être dégradées par le protéasome. De plus, la phosphorylation est un des signaux permettant le ciblage vers les systèmes d'ubiquitination. Enfin, une protéine Ring E3 ligase interagit avec AtMYB30 chez la levure et des données préliminaires montrent que des plantes comportant une inser