Analyse fonctionnelle de deux cytochromes P450 de la famille CYP98 chez Nicotiana tabacum

• Auteur / Autrice : Rachel Million-Rousseau
• Direction : Danièle Reichhart
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Lignine

Chlorogénique, Acide

Nicotiana tabaccum

Biosynthèse

Cytochrome P450

Résumé

Les cytochromes P450 végétaux de la famille CYP98 sont impliqués dans la voie de synthèse des phénylpropanoïdes. J'ai cloné deux séquences codant pour des CYP98s de tabac : CYP98A30 et CYP98A31. L’activité de CYP98A30 a été testée in vitro dans différents systèmes mais aucune métabolisation n’a été détectée. Les résultats obtenus in vivo indiquent que CYP98A30 est exprimée et active dans la plante (activité 3’-hydroxylase). Cette protéine serait impliquée dans les mécanismes de défense et elle participerait à la synthèse de l’acide chlorogénique. L’activité de CYP98A31 a été caractérisée in vitro : cette protéine métabolise le coumaroyl quinate et le coumaroyl shikimate, avec une nette préférence pour ce dernier substrat. Une approche in vivo m’a ensuite permis d’investiguer le rôle physiologique de CYP98A31 : cette enzyme est impliquée dans la voie de synthèse de la lignine et dans celle de l’acide chlorogénique, composé phénolique qui agit comme antioxydant dans les plantes.

Plant cytochromes P450 of the CYP98 family are implied in the phenylpropanoid pathway. I cloned sequences coding for two CYP98s in tobacco: CYP98A30 and CYP98A31. The activity of CYP98A30 was tested in vitro in several heterologous systems but no metabolisation was detected. In vivo results indicate that CYP98A30 is expressed and active as a 3’-hydroxylase in tobacco. This protein might be involved in defense mechanisms. Moreover overexpression experiments showed that CYP98A30 takes part in the synthesis of chlorogenic acid. The activity of CYP98A31 was measured in vitro : this protein 3’-hydroxylates coumaroyl-quinate and preferentially coumaroyl-shikimate. In vivo this enzyme is implied in the biosynthesis of lignin and chlorogenic acid, a phenol which acts as an antioxydant in plants. My work enabled us to advance in the elucidation of the chlorogenic acid pathway in plants.