Rôle des CaaX-prényltransférases dans la régulation de la biosynthèse des alcaloïdes indoliques monoterpéniques chez Catharanthus roseus

Involvement of CaaX-prenyltransferases in the regulation of the biosynthesis of monoterpenoid indole alkaloids in Catharanthus roseus

• Auteur / Autrice : Vincent Courdavault
• Direction : Benoît Saint-Pierre
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de la vie et de la santé
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Tours

Mots clés

Mots clés contrôlés

ARN interférence

Biosynthèse

Alcaloïdes indoliques

Catharanthus roseus

Mots clés libres

Prénylation des protéines

CaaX-prényltransférases

Résumé

Ce travail relate l'étude de l'implication des prénylations de protéines catalysées par les CaaX-prényltransférases, incluant farnésyltransférase (PFT) et géranylgéranyltransférase de type I (PGGT-I), dans la régulation de la synthèse des d'alcaloïdes indoliques monoterpéniques (AIM) chez Catharanthus roseus. Après clonage des ADNc codant la sous-unité (su) bêta de chaque enzyme et la su alpha commune aux PFT et PGGT-I, une caractérisation biochimique des enzymes recombinantes a été initiée montrant l'effet activateur et inhibiteur de phosphorylations sur l'activité des PGGT-I et PFT respectivement. Par une interférence d'ARN ciblant la su bêta de la PFT ou de la PGGT-I, ces deux activités ont été montrées comme requises à l'expression des gènes associés aux étapes précoces de la synthèse du précurseur terpénique des AIM dans une suspension cellulaire. Ce résultat a été conforté in planta par analyse pharmacologique et par localisation tissulaire des transcrits de la su bêta de la PFT.

This work aims to study the involvement of protein prenylation catalysed by CaaX-prenyltransferases including farnesyltransferase (PFT) and type I geranylgeranyltransferase (PGGT-I), in the regulation of the biosynthesis of monoterpenoid indole alkaloid (MIA) in Catharanthus roseus. CDNA encoding the beta subunit of each enzyme and the common alpha subunit of PFT and PGGT-I have been cloned. The biochemical characterisation of recombinant enzymes has been initiated, indicating a stimulating and inhibiting effect of phosphorylation on PGGT-I and PFT activity, respectively. RNA interference targeting the beta subunit of PFT or PGGT-I shows that both activities are essential for the expression of genes involved in the early stages of terpenoid precursor of MIA in cell suspension. This result has been also confirmed in planta by pharmacological analysis and tissular localisation of the transcripts of PFT beta subunit.