Caractérisation fonctionnelle d'HCT, une acyltransférase impliquée dans le métabolisme des phénylpropanoïdes Shikimate/Quinate Hydroxycinnamoyltransférase Pas de mots clés en anglais 572.8 Biologie moléculaire végétale Thèses et écrits académiques Plantes Thèses et écrits académiques Mutagénèse dirigée Thèses et écrits académiques Phénylalanine Thèses et écrits académiques Acyltransférases Thèses et écrits académiques Le métabolisme des phénylpropanoïdes est un métabolisme secondaire, spécifique du règne végétal. Il conduit, à partir de la phénylalanine, à la synthèse d'une grande variété de composés phénoliques tels que la lignine, les flavonoïdes, les isoflavonoïdes, les stilbènes, les coumarines ou encore des esters d'acides hydroxycinnamiques. Ces métabolites secondaires interviennent dans de nombreux processus physiologiques, à la fois au cours du développement de la plante et lors des réponses de défense aux stress biotiques et abiotiques. Mon travail de thèse a consisté en l'étude d'acyltransférases impliquées dans le métabolisme des phénylpropanoïdes. Il a fait suite à la caractérisation, au laboratoire, d'une enzyme de N. tabacum à activité Hydroxycinnamoyl-CoA : Shikimate/Quinate Hydroxycinnamoyltransférase (HCT), capable in vitro de catalyser la synthèse des esters shikimique et quinique de l'acide pcoumarique qui sont les substrats d'une 3-hydroxylase à P450 intervenant dans le métabolisme des phénylpropanoïdes. La caractérisation fonctionnelle d'HCT a été réalisée chez le tabac et Arabidopsis. HCT est exprimée spécifiquement dans les tissus lignifiés et la répression du gène par VIGS chez N. benthamiana et par RNAi chez Arabidopsis a démontré une profonde perturbation de la synthèse des phénylpropanoïdes et en particulier de la lignine. Dans les plants d'Arabidopsis où HCT est réprimée, le flux métabolique est détourné vers les flavonoïdes. L'accumulation des flavonoïdes conduit à l'inhibition du transport d'auxine et à une forte réduction de la croissance des plantes. Quand la synthèse des flavonoïdes est bloquée par la répression de la chalcone synthase, les plantes retrouvent une croissance normale. Des analyses bioinformatiques ont permis d'identifier d'autres acyltransférases putatives chez Arabidopsis . Sur la base d'homologies de séquences protéiques avec HCT, deux de ces acyltransférases putatives sont probablement impliquées dans le métabolisme des phénylpropanoïdes. Les profils d'expression de ces deux enzymes sont restreints aux anthères pour l'une et au phloème des hampes florales pour l'autre. Des plantes transgéniques sous exprimant ces acyltransférases ont été obtenues et devraient constituer de bons outils pour la recherche des fonctions biologiques. Phenylpropanoid metabolism is specific of plants. Phenylalanine is the general precursor of the pathway that leads to a large variety of phenolic compounds as lignin, flavonoids, isoflavonoids, stilbenes, coumarins or hydroxycinnamic acid esters. These secondary compounds provide a vast array of physiological functions, being involved in development and defence responses for instance. During my PhD, I studied acyltransferases implicated in the phenylpropanoid metabolism. This work was initated, after the identification of a N. tabacum enzyme with Hydroxycinnamoyl-CoA : Shikimate/Quinate Hydroxycinnamoyltransferase activity (HCT). This acyltransferase catalyzes in vitro , the formation of shikimate and quinate esters of p-coumarate, that are substrates of a P450 3- hydroxylase implicated in phenylpropanoid pathway. Functional characterization of HCT was performed in tobacco and Arabidopsis . It was shown that is expressed in all lignified tissues and HCT gene silencing by VIGS in N. benthamiana or by RNAi in Arabidopsis deeply affected phenylpropanoid biosynthesis, in particular that of lignin. In HCT-repressed Arabidopsis plants, the metabolic flux was redirected towards flavonoid synthesis through chalcone synthase activity. Consequently, flavonoid accumulation inhibited auxin transport and plant growth. Normal plant development and auxin transport were restored by chalcone synthase repression that inhibited flavonoid synthesis in HCT-deficient plants. Putative acyltransferases of Arabidopsis were identified by bioinformatic analysis. Two of these enzymes have high identity to HCT and are probably implicated in phenylpropanoid pathway. One of them is expressed in stem phloem and the second is specific of anthers. Transgenic plants repressed for these enzymes were obtained and will be important tools to identify biological functions. Electronic Thesis or Dissertation Text fr France PDF https://publication-theses.unistra.fr/restreint/theses_doctorat/2007/BESSEAU_Sebastien_2007.pdf Université de Strasbourg Strasbourg Besseau Sébastien 1980-01-01T00:00:00 FR 161182364 http://www.theses.fr/2007STR13256 2007STR13256 2007-06-22T00:00:00 Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie Université Louis Pasteur (Strasbourg) 026404540 Doctorat Docteur es non oui Legrand Michel 060839228 École doctorale Sciences de la vie et de la santé (Strasbourg ; 2000-....) ED414 156502844 ddc:570