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Etude fonctionnelle de protéomes pariétaux : Approche spatio-temporelle et ultrastructurale

Contacts  : mail to Vincent BURLAT, mail to Valérie PACQUIT

Les modèles classiques de paroi cellulaire permettent d’illustrer les interconnections des différents polymères pariétaux (cellulose, hémicellulose, pectines, protéines…). La nature dynamique du compartiment pariétal apparaît aujourd’hui comme une notion communément admise. De fait, même si la paroi reste encore parfois considérée comme une entité unique, de plus en plus d’études prennent en compte les spécificités de composition pariétale au sein des différentes espèces, différents types cellulaires, différentes sous-couches pariétales ou encore différents stades développementaux.

C’est dans ce contexte que nous nous intéressons à l’étude fonctionnelle de protéomes pariétaux avec une attention particulière pour le protéome pariétal des hypocotyles étiolés d’Arabidopsis thaliana établi par notre équipe (Irshad et al. 2008, Zhang et al. 2010). L’originalité de notre approche consiste à pleinement intégrer le facteur d’hétérogénéité spatio-temporelle ou autrement dit à toujours garder à l’esprit qu’il n’existe pas une paroi unique, mais plutôt des parois dont la composition fine varie dans les différents types cellulaires au cours du développement, tant en ce qui concerne les protéines que les polymères pariétaux.

D’un point de vue méthodologique, ce projet vise donc à établir de façon systématique des relations entre trois types de paramètres :



(1) la classification du protéome pariétal en 9 groupes fonctionnels putatifs (Jamet et al. 2008)
(2) les profils d’expression spatio-temporelle des gènes codant les protéines pariétales étudiées (étude systématique d’hybridation d’ARN in situ en cours)
(3) les spécificités de composition pariétale des différents types cellulaires au cours du développement (immunocytochimie à l’aide d’anticorps dirigés contre différents polymères pariétaux).

Les candidats pour lesquels ce type d’inter-relation pourra être établi de façon pertinente sont sélectionnés pour une étude fonctionnelle poussée. Ainsi, les premiers candidats retenus concernent des gènes codant des protéines du métabolisme lipidique (paramètre 1), exprimés préférentiellement dans l’épiderme (paramètre 2) et qui seraient impliqués dans la synthèse de la cuticule qui est de nature lipidique (paramètre 3). L’étude fonctionnelle consiste en particulier à préciser la localisation subcellulaire des protéines correspondantes, les micro-phénotypes pariétaux dans des lignées de plantes dérégulées (surexpression, mutants KO, RNAi), les activités in vitro des protéines recombinantes.