– Nucleoredox

La régulation redox joue un rôle crucial dans les programmes de division cellulaire de la plante et les mécanismes de réponse aux stress environnementaux. Le noyau est le compartiment cellulaire qui orchestre ces programmes en modulant l'expression génique. Certaines protéines nucléaires (facteurs de transcription, phosphatases, réductases,...) jouant un rôle clef dans le contrôle de la division cellulaire et dans la réponse aux stress sont elles-mêmes sous contrôle redox par la régulation de résidus sulfhydryl impliqués dans leur structure et/ou leur activité. Les Rédoxines, comprenant les thiorédoxines (TRX) ainsi que certaines protéines apparentées aux TRX, sont de puissants réducteurs de ponts disulfures. Elles réduisent un grand nombre de protéines et interviennent ainsi dans la régulation de fonctions métaboliques variées. Leur présence dans différents compartiments cellulaires -incluant le noyau- a été démontrée. Pourtant, leurs fonctions dans ce dernier compartiment sont mal connues, tout particulièrement chez les plantes. Ainsi, ce projet a pour but d'apporter des éléments nouveaux sur les fonctions des Rédoxines dans le compartiment nucléaire. (1) Une première approche basée sur des expériences de biologie cellulaire aura pour but d'identifier des rédoxines nucléaires, d'étudier précisément leur localisation sub-nucléaire ainsi que d'identifier des conditions environnementales régissant leur relocalisation nucléaire. L'accent sera mis sur des études en conditions de stress génotoxiques et oxydatifs. (2) Une deuxième approche aura pour but d'identifier des partenaires nucléaires des Rédoxines. Elle fera intervenir un système Y2Hybride récemment adapté aux Rédoxines dans le laboratoire de Perpignan / Montpellier. Dans un premier temps, l'interaction de Rédoxines nucléaires avec des cibles nucléaires potentielles sera étudiée en test binaire. Celles impliquées dans la régulation de la division cellulaire ainsi que dans les réponses aux stress génotoxiques et oxydatifs seront privilégiées. Dans un deuxième temps, de nouveaux partenaires de Rédoxines seront recherchés par le criblage Y2Hybride d'une banque de suspension cellulaire en phase exponentielle de croissance. (3) Les candidats les plus intéressants seront validés par des approches de co-immunoprécipitation, de co-localisation et d'études de mutants. (4) La dernière approche visera à isoler in planta des complexes nucléaires faisant intervenir des Rédoxines et à identifier leur composants par spectrométrie de masse. Le recoupement de l'ensemble des résultats collectés au terme du projet devrait permettre de mieux comprendre la régulation redox de certaines fonctions nucléaires liées à la régulation de la division cellulaire ainsi qu'aux réponses aux stress environnementaux. La coordination de compétences particulières aux partenaires de ce projet, ajoutée à celles de partenaires externes, le place dans une situation unique pour aboutir aux principaux objectifs espérés. En particulier, les partenaires 1 et 2 sont des spécialistes des Rédoxines et possèdent des outils adaptés aux études envisagées (mutants de Rédoxines, système Y2Hybride Rédoxine-spécifique, expertise reconnue des systèmes Redox). Tous les partenaires sont des spécialistes de l'étude des mécanismes de régulation de la division cellulaire. Le partenaire 3 est quant à lui spécialiste des voies de signalisation du stress génotoxique et apportera ses compétences en biologie cellulaire au travers de la plateforme d'imagerie cellulaire de son laboratoire.