Transport et rétention d’une protéine membranaire de type II dans le réticulum endoplasmique d’une cellule végétale

Transport and targeting of a type II membrane protein in the plant ER

• Auteur / Autrice : Aurélia Boulaflous
• Direction : Véronique Gomord
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie cellulaire et moléculaire
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Rouen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Transport biologique

Glycosylation

Cellules végétales -- Compartimentation

Alpha-glucosidase

Réticulum endoplasmique

Mots clés libres

Adressage des protéines membrabaires

Résumé

Dans les cellules eucaryotes, les protéines secrétées subissent de nombreuses modifications co- et post-traductionnelles tout au long du système endomembranaire de sécrétion (SES). Ces modifications, dont la N-glycosylation, permettent aux protéines d’acquérir une conformation biologiquement active. La maturation des glycannes N-liés est initiée par l’-glucosidase I. Au cours de cette thèse, après avoir identifié et caractérisé biochimiquement l’-glucosidase I d’Arabidopsis thaliana (AtGCSI), nous avons étudié sa localisation dans la cellule végétale. AtGCSI est une glycoprotéine membranaire de type II clivant spécifiquement le glucose terminal lié en -1,2 du glycanne précurseur GlcNAc2-Man9-Glc3 et est exclusivement localisée dans le réticulum endoplasmique (RE). En parallèle, l’étude de la localisation d’autres enzymes impliquées dans la maturation des N-glycannes a permis de conclure que toutes ces protéines membranaires de type II sont réparties dans le SES selon leur ordre d’intervention. D’autre part, des études plus approfondies sur les signaux impliqués dans la localisation dans le RE d’AtGCSI a permit de mettre en évidence deux signaux : les motifs di-arginines, localisés dans le domaine cytosolique, et les 60 acides aminés dans le domaine luminal. . Ces signaux sont nécessaires et suffisants pour la rétention de protéines chimères membranaires dans le RE. Au cours de ce travail, des microdomaines à l’interface RE-Golgi ont également été mis en évidence. Aux vus de ces résultats, un modèle pour la rétention de l’-glucosidase I dans le RE de la cellule végétale a été proposer.

In all eukaryotic cells, the secreted proteins undergo many co- and post-translational modifications along the secretory pathway. These modifications, among whom Nglycosylation, are required for biological activity of proteins. The maturation of the N-glycans is initiated by the Arabidopsis thaliana -glucosidase I (AtGCSI). During this thesis, after AtGCSI identification and biochemical characterisation, we studied its localisation in plantcell. AtGCSI is a type II membrane glycoprotein that cleaves the distal 1,2-glucose of the asparagines linked GlcNAc2-Man9-Glc3 precursor and it is exclusively located to the endoplasmic reticulum (ER). In parallel, localization studies of other N-glycan processing enzymes showed that all type II membrane proteins are located in the secretory pathway according to the order of their expected function. Then, in this study we demonstrated moreprecisely that two signals confer an ER localization of AtGCSI: the di-Arg signals, located to the cytosolic tail and the 60 amino acids of luminal domain. These signals are necessary and sufficient to retain truncated membrane proteins in the ER. At the same time, microdomains distinct but close to the ER and the Golgi are observed. Regarding these results, a theoretical model to explain ER residency of AtGCSI in plant cell was proposed.