Des peptides aptamères interférant avec les effecteurs de type III pour la protection des cultures – PAPTiCROPs

Dans ce projet, nous avons concentré nos efforts d'inactivation fonctionnelle sur deux familles d’effecteurs largement conservés : Les Transcription Activator-Like (TAL) Effectors (TALEs) des bactéries Xanthomonas pathogènes chez le riz et les effecteurs RipH des bactéries Ralstonia infectant la tomate. Il est important de noter que des mutations ponctuelles sur l'effecteur ne devrait pas compromettre la liaison avec la protéine antibactérienne interférente en raison de la présence de motifs répétés (TALEs) ou en raison de la liaison de plusieurs protéines antibactériennes interférentes ciblant des épitopes de surface distincts des protéines cibles (RipH). Notre stratégie devait donc conduire à une protection durable et à large spectre des cultures, car les bactéries ne devraient pas être en mesure de surmonter ce type de résistance par l'inactivation des effecteurs.
Des cribles de bactériophages et de levures en doubles hybrides ont été envisagés pour pêcher des protéines antibactériennes interférant avec les effecteurs. Les candidats présentant des propriétés de liaison satisfaisantes devaient être produits à partir de la cellule végétale dans le cadre d'une approche transgénique, et devaient ensuite se lier - et peut-être inactiver - la protéine de virulence ciblée.

Par des approches génétiques et/ou biochimiques, nous avons réussi à identifier des protéines de deux familles différentes se liant à l'un ou l'autre effecteur. Ce travail a impliqué une nouvelle collaboration avec l'équipe de Philippe Minard à l'I2BC Paris-Saclay. Cependant, il s'est avéré qu'aucune d'entre elles n'était capable d'interférer fonctionnellement avec l'activité de virulence des effecteurs ciblés dans nos conditions expérimentales, tel que testé par expression transitoire des protéines antibactériennes candidates dans la plante modèle Nicotiana benthamiana. Malgré nos multiples tentatives, nous avons dû conclure que ces interacteurs d’effecteurs non interferants ne permettraient pas de concevoir des plantes cultivées résistantes.

Nous considérons que les protéines de liaison aux effecteurs que nous avons identifiées pourraient être utiles dans un avenir proche pour la production de plantes résistantes par l'ingénierie de domaines leurres dans des protéines de résistance.

En l’absence de preuve de concept, nous n'avons pas été en mesure de publier nos données dans une revue scientifique, de déposer des brevets ni d'utiliser nos données pour créer une start-up.

Les bactéries phytopathogènes constituent un des obstacles majeurs à la production durable et eco-responsable de notre alimentation. La pathogènie de la majorité de ces bactéries, y compris Ralstonia solanacearum and Xanthomonas spp. dépend de la capacité à injecter à injecter les protéines effectrices de type 3 (T3E) dans la cellule végétale pour y manipuler la physiologie et l’immunité de l’hôte. Dans ce projet, nous voulons neutraliser ces bactéries phytopathogènes en inhibant l’activite de T3E conservés et importants pour la pathogènie de telle manière à limiter les possibilités de contournement de la résistance par le pathogène. Aussi, nous allons sélectioner, valider et utiliser des peptides aptamères de trois classes distinctes capables d’inhiber les T3E et/ou de les diriger vers des voies de dégradation de la cellule végétale. Cette interférence par peptides apatamères sera déployée chez la tomate et le riz qui sont hautement sensibles à R. solanacearum and Xanthomonas oryzae.