Caractérisation de la machinerie COPII d’Arabidopsis thaliana par complémentation de fonction chez la levure Saccharomyces cerevisiae dans le but de contrer l’infection par le virus du court-noué de la vigne

Characterization of Arabidopsis thaliana COPII machinery by functional complementation in yeast Saccharomyces cerevisiae in order to fight the Grapevine Fanleaf Virus infection

• Auteur / Autrice : Fanny Courte
• Direction : Christophe Ritzenthaler, Sylvie Friant
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Strasbourg

Mots clés

Mots clés contrôlés

Saccharomyces cerevisiae

Court-noué

Arabidopsis thaliana

Résumé

Les cellules eucaryotes sont des entités organisées possédant des compartiments cellulaires distincts connectés par un trafic vésiculaire permettant le maintien de la composition en protéines et en lipides des compartiments ainsi que le tri des protéines qui les traversent. Le RE et l’appareil de Golgi sont les premiers compartiments impliqués dans ce trafic et les vésicules COP (coat protein) assurent les transports entre ces deux compartiments. Les vésicules COPII assurent le transport antérograde RE-Golgi, et les vésicules COPI le transport rétrograde du cis-Golgi vers le RE. Les vésicules COPII sont constituées de deux complexes hétérodimériques (Sec23/Sec24 et Sec13/Sec31), de la protéine membranaire du RE Sec12 et de la GTPase Sar1. La machinerie COPII a été identifiée dans la levure Saccharomyces cerevisiae. La caractérisation de cette machinerie dans la plante Arabidopsis thaliana s’avère compliquée du fait de la présence de plusieurs isoformes pour chaque composant de COPII. Nous avons donc développé un test de complémentation fonctionnelle chez la levure S. Cerevisiae basé sur l’utilisation de mutants thermosensibles COPII de levure exprimant les isoformes d’A. Thaliana correspondantes. Ainsi, nous avons pu identifier une isoforme des protéines Sar1, Sec12, Sec13 et Sec24 capable de complémenter le mutant de levure correspondant. Nous avons également déterminé la localisation intracellulaire de ces isoformes dans la levure grâce à la fusion de ces protéines à la GFP. Cette analyse globale de la machinerie COPII d’A. Thaliana a permis une caractérisation des isoformes fonctionnelles.

In eukaryotic cells, the intracellular space is well organized and separated in different compartments, connected by vesicular trafficking which is necessary to maintain the lipids and proteins composition of the different compartments and for the protein sorting. The ER and the Golgi apparatus are the two first compartments of this pathway. The transport of proteins between these compartments occurs via coat protein complex (COP) vesicles. COPII vesicles ensure the anterograde transport from the ER to the Golgi and COPI vesicles the retrograde Golgi to ER trafficking. COPII consists of two heterodimeric subcomplexes (Sec23/Sec24 and Sec13/Sec31), the Sec12 ER membrane protein and the Sar1 GTPase. The COPII machinery was identified in yeast Saccharomyces cerevisiae. An overall analysis on the plant Arabidopsis thaliana is rendered difficult by the presence of many isoforms for each COPII component. To characterize a functional plant COPII complex, we developed a functional complementation test using the yeast Saccharomyces cerevisiae. We tested each of these isoforms for complementation of the corresponding yeast COPII temperature-sensitive mutant. For Sar1, Sec12, Sec13 and Sec24, we could identify one A. Thaliana isoform that could complement the corresponding yeast COPII mutant. The intracellular localization of these COPII proteins was determined in S. Cerevisiae. Thus this global analysis of the plant COPII machinery allowed the characterization of functional COPII components.