La kinase TOR d'arabidopsis régule l'assimilation de l'ammonium et le métabolisme de la glutamine

Chez les eucaryotes, la cible de la rapamycine (TOR) est une kinase bien conservée qui contrôle le métabolisme et la croissance des cellules en réponse aux nutriments et aux facteurs environnementaux. L'azote (N) est un élément essentiel pour les plantes, et TOR fonctionne comme un senseur d'azote et d'acides aminés déterminant chez les animaux et les levures. Cependant, les connaissances sur les liens entre TOR et le métabolisme global et l'assimilation de l'azote chez les plantes sont encore limitées. Dans cette étude les chercheurs des équipes IJPB NUTS, SATURNE ainsi que de la plateforme IJPB PO-Chem ont étudié la régulation de TOR par la source d'azote chez arabidopsis (Arabidopsis thaliana) ainsi que l'impact d'une déficience de TOR sur le métabolisme de l'azote. L'inhibition de TOR a globalement diminué l'absorption d'ammonium tout en déclenchant une accumulation massive d'acides aminés, tels que la glutamine (Gln), mais aussi celle de polyamines. De manière cohérente, les mutants du complexe TOR sont hypersensibles à la Gln. Les chercheurs ont également montré que le glufosinate, herbicide inhibiteur de la glutamine synthétase, abolit l'accumulation de Gln résultant de l'inhibition de TOR et améliore la croissance des mutants du complexe TOR. Ces résultats suggèrent qu'un niveau élevé de Gln contribue à la réduction de la croissance des plantes résultant de l'inhibition de TOR. L'activité de la glutamine synthétase a été diminuée par l'inhibition de TOR alors que la quantité d'enzyme a augmentée, ce qui suggère que TOR pourrait être nécéssaire à son activation. En conclusion, ces résultats montrent que la voie TOR est intimement liée au métabolisme de l'azote et qu'une diminution de l'activité de TOR entraîne une accumulation de Gln et d'acides aminés dépendant de la glutamine synthétase.