CEA Direction des sciences du vivant - iRTSV : Lettre 02 de mai 2006

Lettre 02 de mai 2006



	*Activation de la thréonine synthase d'Arabidopsis thaliana* par la S- Adénosylméthionine** La thréonine synthase est une enzyme à pyridoxal-phosphate qui catalyse la dernière étape de la synthèse de la thréonine chez les plantes et les microorganismes. Chez les plantes, cette enzyme est activée par le produit terminal de la synthèse de la méthionine, la S-Adénosylméthionine (SAM). Des chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale ont obtenu les structures cristallographiques de la thréonine synthase de plante en absence et en présence de SAM. La comparaison de ces structures montre que la SAM active l'enzyme en induisant d'importants changements de conformation conduisant à une réorientation du pyridoxal-phosphate du site actif. Journal of Biological Chemistry, 281: 5188-5196 Contact : Renaud Dumas		Protéines antioxydantes dans les cellules dendritiques : implications possibles dans l'athérosclérose Des chercheurs du laboratoire d'Immuno Chimie, en collaboration avec des chercheurs de l'unité Inserm U 503 à Lyon et des chercheurs de l'UMR 7178 à Strasbourg, ont montré l'importance des protéines antioxydantes dans la biologie des cellules dendritiques humaines, et les implications possibles dans l'athérosclérose de la survie des cellules dendritiques dans des conditions pro-oxydantes. Cette étude allie l'analyse protéomique, qui a permis de mettre en évidence la surexpression de certaines protéines antioxydantes lors de la différenciation et de la maturation des cellules dendritiques, à des études de biologie cellulaire, qui ont montré l'importance de cette surexpression pour la survie des cellules dendritiques. Cet apport dans la compréhension du rôle des cellules dendritiques dans la plaque athéromateuse ouvre la voie à une meilleure compréhension des mécanismes de l'athérosclérose. Molecular & Cellular Proteomics, 5: 726-736 Contact : Thierry Rabilloud

	*Métabolisme lipidique du parasite Toxoplasma gondii* : mise en évidence d'une origine différente des acides gras en fonction du stade parasitaire** La toxoplasmose est une maladie infectieuse causée par un parasite unicellulaire, Toxoplasma gondii, qui présente des caractéristiques végétales, en particulier un chloroplaste vestigial appelé « apicoplaste ». Les fonctions de ce plaste non-photosynthétique sont méconnues. Il a été démontré que des protéines homologues d'enzymes végétales impliquées dans la synthèse plastidiale des acides gras, étaient codées par le génome du toxoplasme, et adressées vers l'apicoplaste. Toutefois la synthèse des acides gras par l'apicoplaste et leur incorporation dans des lipides membranaires n'avaient jamais été mesurées expérimentalement. Des chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale en collaboration avec des chercheurs du laboratoire Adaptation et Pathogénie des micro-organismes de Grenoble ont mené des expériences de marquage métabolique de Toxoplasma gondii en présence d'acétate radiomarqué, et suivi la synthèse d'acide gras et de glycérolipides. Un fort taux de synthèse est mesuré chez les parasites libres. La synthèse est bloquée par un herbicide, l'haloxyfop, connu pour inhiber la production d'acides gras dans les chloroplastes de plantes et d'algues. Il a été montré que dans la forme libre du parasite, la majorité des phospholipides membranaires, ainsi que certains glycolipides, sont synthétisés à partir des acides gras néosynthétisés dans l'apicoplaste. Par contre, lorsque le parasite loge à l'intérieur d'une cellule humaine, la synthèse de lipides membranaires est relayée par une incorporation de précurseurs lipidiques de l'hôte parasité. Ces résultats montrent l'importance de l'apicoplaste pour la synthèse des lipides membranaires de Toxoplasma gondii, en fonction du stade parasitaire, et en particulier pour les formes libres circulantes. Biochemical Journal, 394: 197-205 Contact : Éric Maréchal

	Phosphorylation de la tubuline ß par Cdk1 pendant la mitose Les microtubules, constitués de tubuline et ß, forment des réseaux filamenteux responsables de l'organisation du cytoplasme des cellules eucaryotes. Lorsque les cellules entrent en division (mitose), ces réseaux sont remodelés pour former le fuseau mitotique, qui joue un rôle central dans la répartition correcte du matériel génétique entre les deux cellules filles. Des défauts dans la formation et le fonctionnement du fuseau mitotique conduisent à des problèmes d'instabilité génomique qui favorisent la progression tumorale. Une enzyme clé impliquée dans le déroulement de la mitose est la protéine kinase Cdk1. Elle est associée au fuseau mitotique et module la dynamique des microtubules. Cdk1 phosphoryle de nombreuses protéines associées aux microtubules mais, jusqu'à présent, il n'avait jamais été montré qu'elle pouvait aussi phosphoryler la tubuline elle-même. Dans cet article, des chercheurs du labotatoire du Cytosquelette montrent que Cdk1 phosphoryle la tubuline ß in vitro et in vivo. La phosphorylation a lieu sur la sérine en position 172 de la ß tubuline, dans une région très conservée au cours de l'évolution. En utilisant un anticorps spécifique de cette région phosphorylée, les chercheurs ont montré que Cdk1 phosphorylait la tubuline pendant la mitose, et que la tubuline ainsi phosphorylée n'était plus capable de s'incorporer dans les microtubules. Ces données ont permis de mettre en évidence un nouveau mode de régulation des microtubules par Cdk1, et ce mode de régulation pourrait être essentiel pour le modelage du fuseau mitotique. Molecular Biology of the Cell, 17: 1041-1050 Contact : Anne Fourest-Lieuvin

	Transport de cuivre chloroplastique et stress oxydatif généré par des conditions de stress lumineux Le cuivre est un micro-élément essentiel qui peut devenir toxique lorsqu'il est présent en excès. Ainsi, il existe des systèmes de transport permettant de réguler la concentration de ce métal dans le cytosol et les organites des cellules eucaryotes. Les chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale et du laboratoire des Échanges Membranaires et Signalisation (DEVM CEA Cadarache) sont parvenus à démontrer qu'HMA1, une ATPase de type P1B, catalyse une voie d'import alternative du cuivre dans les chloroplastes. En utilisant une approche de génétique inverse, les chercheurs ont pu montrer que les mutants d'insertion hma1 possèdent un contenu en cuivre chloroplastique réduit de moitié ainsi qu'une diminution de l'activité superoxide dismutase (SOD) chloroplastique. Cette activité SOD Cu/Zn chloroplastique intervenant dans la détoxification des espèces activées de l'oxygène, dont la production augmente en présence de fortes intensités lumineuses, les mutants d'insertion hma1 sont aussi extrêmement photosensibles. Ces résultats suggèrent que la voie alternative d'import du cuivre, dépendante de HMA1, est essentielle à la plante pour répondre à un stress oxydatif et permettent de mieux comprendre comment la plante s'adapte aux conditions de stress lumineux. Journal of Biological Chemistry, 281: 2882-2892 Contacts : Daphné Seigneurin-Berny/Norbert Rolland		*Dynamique du protéome d'Arabidopsis thaliana* : établissement de cartographies 2D du protéome soluble de cellules d'Arabidopsis thaliana et influence du milieu de culture sur ce protéome** À la suite d'un travail, méthodologique dans un premier temps, les chercheurs du laboratoire de Physiologie Cellulaire Végétale en collaboration avec le laboratoire de Chimie des Protéines (tout deux du DRDC) ont testé différentes méthodes d'extraction et de précipitation de protéines solubles provenant de cellules d'Arabidopsis thaliana en culture liquide compatibles avec une séparation par électrophorèse bidimensionnelle. Un protocole a donné une bonne résolution et reproductibilité et un nombre élevé de spots (~ 1800 spots/gel). À partir de suspensions cellulaires d'Arabidopsis thaliana cultivées dans deux milieux de cultures (Gambord et, Murashige & Skoog), trois ou quatre gels 2-D indépendants ont été quantifiés afin d'évaluer la variabilité et de sélectionner un jeu de spots hautement reproductible. L'identification des protéines majeures par spectrométrie de masse (MALDI-TOF-MS ou ES-MS-MS) a permis de réaliser la cartographie du protéome soluble d'Arabidopsis thaliana dans les deux milieux de cultures et de mettre en évidence l'influence du milieu de culture sur l'expression de protéines notamment impliquées dans le métabolisme de l'azote et du soufre. Ce travail constitue une étape importante pour de futures études protéomiques concernant la réponse d'Arabidopsis thaliana à des stress biotiques et abiotiques. Electrophoresis, 27: 495-507 Contact : Jacques Bourguignon



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