Signalisation cellulaire et endocytose

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Membres de l'équipe SiCE

- Permanents

Christine Miège - MCF, ENS Lyon
Frédérique Rozier - AI - CNRS
Isabelle Fobis-Loisy - CR1, CNRS
Marie-Cécile Caillaud - CR2, CNRS
Thierry Gaude - DR1 CNRS
Vincent Bayle - IR2, CNRS
Yvon Jaillais - DR2 (Groupe leader), CNRS

- Post-docs
Laia Armengot
Chie Kodera

- Ingénieurs
Joseph Bareille

- Etudiants
Lise Noack - Doctorante - ENS Lyon
Lucie Riglet - Doctorante, ENS Lyon
Matthieu Platre - Doctorant, ENS Lyon
Mehdi Doumane - Doctorant - ENS Lyon

- Visiteur
Jason Reed - Professeur Invité - Université de Caroline du Nord, Chapel Hill, USA (Sept 2017-Juin 2018)
Punita Nagpal - Scientific invité - Université de Caroline du Nord, Chapel Hill, USA (Sept 2017-Juin 2018)
Alvaro Garcia - Doctorant, Université de Malaga, Espagne (Sept - Dec 2017)

Nous recrutons régulièrement des stagiaires - n'hésitez pas à nous contacter


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Thématique

L’équipe se concentre essentiellement sur les mécanismes qui contrôlent la communication cellulaire chez les plantes.

La croissance et le développement des plantes sont régulés par des programmes de développement endogènes et par l’environnement. L’équipe Signalisation Cellulaire (SICE) s’intéresse aux mécanismes moléculaires et cellulaires qui régulent la transduction du signal et la communication cellulaire chez les plantes. Nous utilisons l’espèce modèle Arabidopsis thaliana comme plante d’étude, qui est un organisme idéal pour mener des approches de biologie intégrative, de génétique, de biologie cellulaire et pour étudier les bases moléculaires de la signalisation.

L’équipe Signalisation Cellulaire est organisée autour de deux thématiques de recherche, qui ont pour fil directeur la signalisation par récepteur kinase et le rôle du trafic intracellulaire dans la signalisation.

Ces deux thématiques de recherche sont :

- Dialogue moléculaire au cours des interactions pollen-pistil

- Signalisation lipidique dans le développement des plantes et leurs intéractions avec l’environnement


La réponse d’auto-incompatibilité

Responsable : Isabelle Fobis-Loisy

L’une des barrières principales à l’autofécondation est l’auto-incompatibilité (AI) permettant à l’organe reproducteur femelle, le pistil, de discriminer le pollen « soi » du pollen « non-soi ». Chez les Brassicacées, la reconnaissance du pollen « soi » repose sur une interaction allèle-spécifique entre un récepteur et son ligand. Le gène SRK (S-locus Receptor Kinase) code un récepteur transmembranaire à activité kinase exprimé spécifiquement dans les cellules épidermiques du pistil (papilles stigmatiques). Le gène SCR (S-locus Cysteine Rich) code un peptide sécrété d’environ 80 résidus, localisé dans la paroi du grain de pollen. Lors de l’autopollinisation, le peptide SCR traverse la paroi des papilles stigmatiques pour atteindre le récepteur SRK provoquant alors son autophosphorylation et l’activation de la voie de transduction conduisant au rejet du pollen.
Nous avons récemment montré par immunolocalisation, que le récepteur SRK est majoritairement présent dans des endosomes et que seule une petite fraction est détectée au niveau de la membrane plasmique (Ivanov & Gaude, 2009). Cependant, cette faible proportion de SRK à la membrane semble être suffisante pour fixer le ligand ; le récepteur SRK est alors rapidement internalisé après perception du signal.

Nous voulons désormais aborder les questions suivantes :
- Quel est le rôle de l’endocytose et du trafic de SRK dans la réponse d’AI ?
- Comment une papille stigmatique peut-elle discriminer en même temps auto- et allo-pollen ?
- Quels sont les mécanismes qui régulent la morphogenèse et la polarité des papilles stigmatiques ?

Signalisation lipidique dans le développement des plantes et leurs intéractions avec l’environnement

Responsable : Yvon Jaillais

Comment les cellules communiquent-elles entre elles et avec l’environnement ?

Les plantes sont fixées au sol. Elles doivent donc adapter constamment leur croissance et leur architecture en fonction des changements de leur environnement. Au sein de l’organisme, les cellules intègrent en permanence ces signaux, les traduisent en décisions cellulaires qui vont déterminer le destin de la cellule et permettre de former de nouveaux organes ou de changer leur forme. Pour cela, les cellules sont équipées de molécules, appelées récepteurs, qui permettent la communication entre cellules.

La membrane plasmique est un compartiment clefs dans la signalisation cellulaire et pour les échanges avec le milieu extérieur. Les phospholipides anioniques (e.g. phosphatidylinositol phosphates ou PIP) sont des lipides minoritaires mais qui ont un rôle crucial pour établir l’identité de la membrane plasmique (par le recrutement de protéines interagissant spécifiquement avec ces lipides, mais aussi de par leurs propriétés biophysiques particulières). De plus, leur production est très finement régulée, à la fois dans le temps et dans l’espace, ce qui en font des régulateurs clefs de la signalisation cellulaire.

Nous abordons les questions suivantes :

- Quels sont les lipides anioniques qui contrôlent l’organisation de la membrane plasmique et comment ?
- Quelles sont les fonctions des lipides anioniques dans la signalisation hormonale ? (e.g. brassinosteroid et auxin)
- Comment les lipides anioniques régulent-ils la division et la différentiation cellulaire pour contrôler l’architecture de la plante ?
- Comment l’homéostasie des lipides anioniques est-elle dynamiquement régulée par les variations de l’environnement de la plante et contribue ainsi à son adaptation ?


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