Projet ANR-12-JSV2-0002 – RIPL-MAKR : Régulation négative des récepteurs kinase chez les plantes : analyse fonctionnelle de la famille BKI1/MAKR
Programme : JCJC- SVSE 2 – Biologie cellulaire, biologie du développement  et cellules souches (JCJC SVSE 2) 2012
Année de financement : 2012
Coordinateur du projet : Monsieur Yvon JAILLAIS (Laboratoire de Reproduction et Développement des Plantes - UMR 5667)
Partenaires : Reproduction et Développement des Plantes
Montant : 326499.0 euros
Date de début : 2013
Durée : 48 mois
Résumé : Chez les plantes, les récepteurs kinase forment une très grande famille multigénique (environs 420 gènes chez Arabidopsis thaliana). Ces protéines sont impliquées dans tous les aspects de la vie de la plante, comme son développement, sa réponse immunitaire et sa reproduction. Bien que quelques récepteurs modèles aient été étudiés de façon approfondie, la fonction de nombreux récepteurs (environ 400) reste encore inconnue. De plus, nos connaissances sur les mécanismes d’activation des récepteurs kinase de plantes sont parcellaires. Notamment, les fonctions et mécanismes de la régulation négative des récepteurs kinase sont très mal compris, alors qu’il est établi que l’inhibition des récepteurs kinase joue un rôle important dans la signalisation et la pathogénèse chez les animaux. Lors de mon travail de post-doctorat, j’ai caractérisé la protéine BKI1 (BRI1 KINASE INHIBITOR1), un régulateur négatif de BRI1, le récepteur aux brassinostéroïdes. J’ai également identifié une petite famille de protéines de fonction inconnue mais structuralement apparentée à BKI1. J’ai appelé les membres de cette famille MAKR (pour MEMBRANE ASSOCIATED KINASE REGULATOR). Nos résultats préliminaires suggèrent que certaines protéines MAKR régulent BRI1 alors que d’autres sont impliquées dans des voies de développement indépendantes des brassinostéroïdes et pourraient réguler des récepteurs kinase encore non caractérisés. De plus, nos résultats préliminaires indiquent que cette famille d’inhibiteurs putatifs de récepteurs kinase est localisée à la membrane plasmique par l’intermédiaire d’interactions électrostatiques avec des phospholipides anioniques (par exemple des phosphoinositides). Ces résultats inattendus révèlent un rôle de ces lipides dans la signalisation dépendant de récepteurs kinase chez les plantes.  Dans ce projet, nous proposons de combiner des approches de biochimie, de génétique et de biologie cellulaire pour comprendre comment les protéines BKI1/MAKR régulent l’activité des récepteurs kinase et identifier les voies de développement et les récepteurs kinase ciblés par les protéines MAKR. Nous allons aussi étudier le rôle des phospholipides anioniques dans la signalisation par récepteurs kinase, un domaine qui reste très peu exploré en biologie végétale. Nous envisageons notamment d’analyser la fonction de ces lipides en utilisant des méthodes de microscopie à haute résolution, couplée à des approches de génétique moléculaire visant à localiser et perturber les phospholipides anioniques. L’ensemble de ces travaux devrait révéler l'importance de la régulation négative  des récepteurs kinase chez les plantes et permettre d’identifier de nouveaux récepteurs de fonction encore inconnue et impliqué dans le développement. Ainsi, ce projet donnera de nouvelles informations mécanistiques sur la signalisation par les récepteurs kinase de plantes et sur leur évolution par apport aux systèmes de signalisation similaires des mammifères.