Projet de Thèse 2022 soumis ED SEVE Paris Saclay
Identification et caractérisation de nouveaux partenaires protéiques impliqués dans l’autophagie sélective chez Arabidopsis thaliana.
La macro-autophagie est un mécanisme présent dans les cellules eucaryotes qui permet de relocaliser des éléments cytoplasmiques dédiés à la dégradation vers les vacuoles lytiques. La macro-autophagie consiste en la formation de vésicules à double membranes (autophagosomes) qui vont séquestrer les constituants cellulaires indésirables, que ce soient des organites endommagés, des agrégats protéiques, ou des composés oxydés. La libération des substrats (aussi appelés cargos) séquestrés par l’autophagosome, dans le lumen des vacuoles lytiques, se fait par fusion de la membrane externe des autophagosomes avec la membrane vacuolaire. Chez l'animal, les défauts de macro-autophagie sont impliqués dans un certain nombre de maladies (cancers, maladies neuro-dégénératives). Chez les plantes l'autophagie, qui sert également à débarrasser les cellules de composés déviants, elle est très importante pour le recyclage et la gestion et l'allocation des nutriments au niveau plante entière de par sa contribution à la dégradation des macromolécules. Près de 30 protéines d'autophagie (ATG) participent à l'initiation, la formation et au trafic des autophagosomes dans la cellule, ainsi qu’à la capture des substrats. Parmi elles, les protéines ATG8 sont ancrées dans la membrane des autophagosomes. Elles permettent de recruter les protéines et organelles à dégrader, en interagissant directement avec les substrats protéiques (via un motif AIM (motifs d'interaction ATG8) ou en attirant des fragments de membranes et d’organelles à l'intérieur des autophagosomes, grâce à la présence dans ces structures de protéines dites adaptrices présentant des AIM. Afin de caractériser la nature des substrats et des adaptateurs de l’autophagie chez Arabidopsis, notre équipe a produit des analyses en protéomique permettant d’identifier des protéines accumulées anormalement dans les mutants d’autophagie, et pouvant ainsi être des substrats ou des adaptateurs de l’autophagie. Plusieurs candidats identifiés encouragent leurs études. Leurs interactions avec les protéines ATG8 d’Arabidopsis a en effet été vérifiée. Leurs localisations in situ et éventuelle co-localisations avec des autophagosomes est en cours. L’étudiant en thèse participera à leurs caractérisations par des approches biochimiques, cytologiques et par l’étude de mutants et sur-expresseurs. Tous les outils génétiques et physiques sont d’ores et déjà disponibles à l’IJPB pour cette étude. REFERENCES DOI : 10.3390/cells8111426 ; https://doi.org/10.1016/j.pbi.2017.05.001 ; 10.1111/nph.15913
Identification et caractérisation de nouveaux partenaires protéiques impliqués dans l’autophagie sélective chez Arabidopsis thaliana.
La macro-autophagie est un mécanisme présent dans les cellules eucaryotes qui permet de relocaliser des éléments cytoplasmiques dédiés à la dégradation vers les vacuoles lytiques. La macro-autophagie consiste en la formation de vésicules à double membranes (autophagosomes) qui vont séquestrer les constituants cellulaires indésirables, que ce soient des organites endommagés, des agrégats protéiques, ou des composés oxydés. La libération des substrats (aussi appelés cargos) séquestrés par l’autophagosome, dans le lumen des vacuoles lytiques, se fait par fusion de la membrane externe des autophagosomes avec la membrane vacuolaire. Chez l'animal, les défauts de macro-autophagie sont impliqués dans un certain nombre de maladies (cancers, maladies neuro-dégénératives). Chez les plantes l'autophagie, qui sert également à débarrasser les cellules de composés déviants, elle est très importante pour le recyclage et la gestion et l'allocation des nutriments au niveau plante entière de par sa contribution à la dégradation des macromolécules. Près de 30 protéines d'autophagie (ATG) participent à l'initiation, la formation et au trafic des autophagosomes dans la cellule, ainsi qu’à la capture des substrats. Parmi elles, les protéines ATG8 sont ancrées dans la membrane des autophagosomes. Elles permettent de recruter les protéines et organelles à dégrader, en interagissant directement avec les substrats protéiques (via un motif AIM (motifs d'interaction ATG8) ou en attirant des fragments de membranes et d’organelles à l'intérieur des autophagosomes, grâce à la présence dans ces structures de protéines dites adaptrices présentant des AIM. Afin de caractériser la nature des substrats et des adaptateurs de l’autophagie chez Arabidopsis, notre équipe a produit des analyses en protéomique permettant d’identifier des protéines accumulées anormalement dans les mutants d’autophagie, et pouvant ainsi être des substrats ou des adaptateurs de l’autophagie. Plusieurs candidats identifiés encouragent leurs études. Leurs interactions avec les protéines ATG8 d’Arabidopsis a en effet été vérifiée. Leurs localisations in situ et éventuelle co-localisations avec des autophagosomes est en cours. L’étudiant en thèse participera à leurs caractérisations par des approches biochimiques, cytologiques et par l’étude de mutants et sur-expresseurs. Tous les outils génétiques et physiques sont d’ores et déjà disponibles à l’IJPB pour cette étude. REFERENCES DOI : 10.3390/cells8111426 ; https://doi.org/10.1016/j.pbi.2017.05.001 ; 10.1111/nph.15913
Responsable :
Céline Masclaux-Daubresse