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La dynamique des récepteurs membranaires chez les plantes

Certaines molécules, intégrées aux membranes des cellules, déclenchent de nombreuses voies biochimiques intracellulaires. Elles sont donc d'une importance majeure pour la réaction des tissus en matière de développement, de régulation et d'homéostasie.
La dynamique des récepteurs membranaires chez les plantes
Chez les plantes, on connaît plus de 400 kinases de type récepteur (RLK), qui constituent la plus vaste famille de récepteurs membranaires. Elles sont impliquées dans quasiment toute la vie de la plante, comme la reproduction, le développement et l'immunité.

Le projet RLK NEGREG (Mechanisms and functions of receptor-like kinase (RLK) negative regulation in plant development) a étudié les mécanismes d'activation des RLK. Pour cela, il a associé la biochimie, la génétique et la biologie cellulaire, et s'est intéressé au BK11, un régulateur négatif. Le BKI1 est le membre principal d'une petite famille de protéines, des régulateurs de kinase associés à la membrane (MAKR).

Les chercheurs ont aussi étudié le rôle d'un autre type de phospholipides dans la fonction des BK11 et MAKR, les phosphatidylinositol phosphates (PIP). En utilisant des biocapteurs codés génétiquement, ils ont montré l'existence de gradients cellulaires pour deux de ces PIP. C'est ainsi que la concentration de PI4P est maximale au niveau de la membrane plasmique, moyenne dans le système après Golgi et les endosomes, et minimale dans l'appareil de Golgi.

Les PIP servent aussi de repères pour diverses parties de la cellule. Les chercheurs ont ainsi constaté que la membrane plasmique et la plaque équatoriale (qui sépare deux cellules filles en division) ont une signature électrostatique unique contrôlée par le PI4P. En outre, le PI4P s'accumule et atteint une concentration élevée dans la membrane plasmique. Les scientifiques estiment que ceci contrôle les protéines impliquées dans de nombreuses fonctions de la cellule, comme la reproduction et la nutrition.

D'autres travaux portant sur la famille des PIP ont révélé que l'activité d'une cascade de PI(4,5)P2 dans des cellules d'épiderme de racine non stressées peut orienter vers la membrane plasmique des domaines de protéines interagissant avec le PIP2. Le projet a ajouté ses résultats à la bibliothèque d'ensemble de marqueurs PIP.

Les chercheurs de RLK NEGREG ont collaboré avec de nombreux laboratoires qui ont mis en place les ensembles de marqueurs pour l'analyse fonctionnelle du génome dans des tissus de racines d'Arabidopsis. Ils ont aussi apporté leur contribution à l'European Arabidopsis Stock Centre.

Les travaux du projet ont été présentés dans les revues à comité de lecture Nature Plants et Plant Journal. Ils devraient être très utiles pour toutes les recherches scientifiques sur les récepteurs membranaires.

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Mots-clés

Récepteur membranaire, kinases de type récepteur, RLK NEGREG, phosphatidylinositol phosphates, ensembles de marqueurs PIP