Etude de la protéine KORRIGAN, une endo-b-1,4-glucanase impliquée dans la synthèse de cellulose chez Arabidopsis thaliana et Gossypium hirsutum

Abstract

Afin de mieux comprendre les mécanismes moléculaires régissant la synthèse de cellulose chez les végétaux, je me suis intéressée à la protéine KORRIGAN1, une endo- -1,4-glucanase. La première partie de ma thèse a été consacrée à l étude de KOR1 au sein d un complexe multiprotéique membranaire chez Arabidopsis et le cotonnier. La mise en évidence d une différence de taille de ce complexe en fonction du niveau de synthèse de la cellulose laisse supposer un lien étroit entre la formation de ce complexe et la fonction de KOR. Différents partenaires potentiels de KOR1 au sein de ce complexe ont été identifiés, révélant de potentielles interactions entre KOR1 et le cytosquelette. Le rôle de KOR1 a aussi été abordé, et notamment son implication dans le recyclage d amorces lipidiques. Cette fonction hypothétique appuyée par des résultats obtenus chez le cotonnier, n a pas été confortée par études réalisées chez Arabidopsis. Je me suis enfin intéressée à la localisation subcellulaire de KOR1. KOR1 est localisée dans des compartiments intracellulaires, distincts de l appareil de Golgi, et qui colocalisent partiellement avec les endosomes précoces. Ces compartiments sont mobiles et cette motilité dépend d un réseau de microtubules intact mettant à nouveau en évidence un lien entre KOR1 et les éléments du cytosquelette. Lorsque la synthèse de cellulose est inhibée par de l isoxabène, les compartiments contenant KOR1 sont plus près de la membrane plasmique et distincts des endosomes précoces. Ceci suggère donc que la synthèse de cellulose est fortement contrôlée, notamment à travers la régulation de la localisation et des interactions des protéines enzymatiques y participant.In order to better understand the molecular mechanisms that govern cellulose synthesis, KORRIGAN1, an endo- -1,4-glucanase involved in this process, has been studied. In the first part of my thesis, KOR1 was shown to be present in high molecular weight complexes in Arabidopsis thaliana and cotton fibers. The weight of this complex changes in function of the level of cellulose synthesis, demonstrating that cellulose synthesis and KOR1 function are linked. Different putative protein partners have been identified which suggest a close interaction between KOR1 and the cytoskeleton. It has been suggested that KOR1 may recycle sitosterol primers involved in the initiation of celullose synthesis in cotton fibers. In the second part of my thesis, I tested this hypothesis and the results obtained suggest that this hypothetic function is not real.Finally, I focussed on the subcellular localization of KOR1. Using a variety of methods, we showed that KOR1 was present in intracellular compartments, distinct from the Golgi apparatus and showing some colocalization with endosomal compartments. These compartments were very motile in a microtubules integrity dependent manner, linking KOR1 to the cytoskeleton again. When cellulose synthesis was inhibited, the KOR1 compartments were closer to the plasma membrane and distinct from the endosomal compartments. These results suggest that cellulose synthesis is highly regulated through the control of the localisation and interaction of the enzymes involved in this process.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF