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Thèse

Rôle de la sous-unité Shaker AtKC1dans le contrôle de la conductance potassique membranaire et dans la physiologie de la plante entière chez Arabidopsis thaliana

Résumé : Les canaux potassiques de la famille Shaker dominent la conductance potassique de la membrane plasmique (MP) végétale et conduisent les flux massifs de potassium (K+) requis pour la croissance et le développement de la plante. Ces canaux ont une structure homo- ou hétéromérique associant 4 sous-unités Shaker. Chez Arabidopsis thaliana, la sous-unité Shaker AtKC1 est associée au réticulum endoplasmique (RE) et ne forme pas de structure homomérique fonctionnelle adressée à la MP. Par contre, co-exprimée avec la sous-unité Shaker AKT1, elle forme des canaux hétéromériques, adressés à la MP et pourvus de nouvelles propriétés fonctionnelles. Le premier objectif de ce travail a été de montrer, par co-expression dans l'ovocyte de xénope de diverses sous-unités Shaker avec une sous-unité mutante dn-atkc1 dotée d'un comportement dominant négatif, qu'AtKC1 est également capable de former des canaux hétéromériques fonctionnels avec des sous-unités Shaker autres qu'AKT1. AKT2, KAT1 et KAT2 ont ainsi été identifiés comme des sous-unités interagissant avec AtKC1 pour former des canaux hétéromériques. D'autre part, l'utilisation d'une sous-unité AtKC1 fusionnée à la GFP a révélé qu'en présence de KAT2, AtKC1 est adressé du RE à la MP. Les patrons d'expression d'AtKC1, AKT1, AKT2, KAT1 et de KAT2 se recouvrent dans certains tissus et types cellulaires, au moins lorsque la plante est exposée à un stress salin ou à une humidité relative (HR) proche de 100 %, ce qui appuie l'hypothèse de la formation de canaux hétéromériques in planta. Au niveau de la plante entière, la disruption du gène AtKC1 par l'insertion d'un ADN-T affecte fortement la croissance de la plante, de manière particulièrement prononcée en présence d'une HR saturante. Dans ces conditions de HR, la composition du liquide de guttation est fortement affectée chez le mutant atkc1, suggérant un rôle d'AtKC1 dans la récupération des ions à partir de la sève xylémienne par les hydathodes lors du processus de guttation. Enfin, l'expression dans l'ovocyte de deux homologues d'AtKC1 identifiés chez le riz, OsK1.1 et OsK1.2, s'est traduite par l'apparition de courants potassiques entrants, indiquant que chacune de ces sous-unités est capable de former des canaux homomériques fonctionnels adressés à la MP. L'étude de la localisation subcellulaire d'une construction chimérique associant le domaine membranaire d'AtKC1 à la région cytoplasmique C-terminale de KAT2 a révélé que la rétention d'AtKC1 dans le RE implique sa région C-terminale. L'introduction de motifs d'export ainsi que la mutation de motifs de rétention potentiels chez AtKC1, identifiés par alignement avec les homologues d'AtKC1 chez le riz et d'autres espèces, n'ont pas eu pour conséquence de modifier la localisation subcellulaire d'AtKC1, suggérant l'implication de motifs non identifiés à ce jour ou l'existence d'une interaction complexe des motifs de rétention et d'export.
Type de document :
Thèse
Liste complète des métadonnées

https://hal.inrae.fr/tel-02818257
Déposant : Migration Prodinra <>
Soumis le : samedi 6 juin 2020 - 15:34:07
Dernière modification le : vendredi 12 juin 2020 - 10:43:26

Identifiants

  • HAL Id : tel-02818257, version 1
  • PRODINRA : 178632

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Citation

. Jeanguenin Linda. Rôle de la sous-unité Shaker AtKC1dans le contrôle de la conductance potassique membranaire et dans la physiologie de la plante entière chez Arabidopsis thaliana. Biologie végétale. Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Montpellier, 2008. Français. ⟨tel-02818257⟩

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