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    Dévoilement des fonctions moléculaires des protéines des gouttelettes lipidiques dans les feuilles d'Arabidopsis thaliana
    Un modèle hypothétique de protéines localisées LD. MYOB localisés par LD pour le mouvement des LD et enzymes localisées par LD pour la biosynthèse des acides gras contenant du furane. Crédit :Frontières de la science végétale (2024). DOI :10.3389/fpls.2024.1331479

    Les lipides sont des biomolécules essentielles au bon fonctionnement de la cellule vivante. Ils se trouvent dans les membranes cellulaires et font également partie intégrante des voies de signalisation cellulaire. Les cellules végétales possèdent des structures subcellulaires ou organites appelées gouttelettes lipidiques (LD) dans les feuilles et les graines, qui stockent les excès de lipides (graisses).



    Des études récentes ont montré que les LD localisent également des protéines végétales uniques qui remplissent des fonctions moléculaires essentielles. Par exemple, les LD des graines localisent les protéines végétales appelées oléosines, qui aident les graines à résister aux températures glaciales et à germer correctement.

    Avec un nombre croissant de preuves selon lesquelles les LD ne sont pas seulement des organites pour le stockage du carbone, mais peuvent également remplir des fonctions moléculaires essentielles, un groupe de chercheurs japonais a cherché à comprendre le rôle des LD foliaires relativement inexplorés.

    Le professeur agrégé Takashi L. Shimada, expert en LD affilié à l'Université de Chiba, explique la motivation derrière leurs recherches. "Nous avons une compréhension limitée des fonctions des LD des feuilles :pourquoi les feuilles des plantes accumulent-elles des LD ? Nous pensons que la réponse à cette question fondamentale contribuerait également à la technologie de production de lipides."

    Dans une nouvelle étude publiée dans Frontiers in Plant Science , le Dr Shimada et son groupe de recherche ont montré que les LD des feuilles localisaient les protéines de liaison à la myosine essentielles aux mouvements intracellulaires et aux enzymes qui catalysent la biosynthèse des acides gras furanes - un type de production de graisse dans les cellules vivantes - mettant en évidence le potentiel et les fonctions moléculaires jusqu'alors inconnues des LD. /P>

    Cette recherche a été dirigée par le Dr Shimada, associé à l'École supérieure d'horticulture, au Centre des sciences moléculaires des plantes et au Centre de recherche sur l'agriculture spatiale et l'horticulture de l'Université de Chiba, au Japon.

    Son groupe de recherche a également impliqué M. Yuto Omata de la Faculté d'horticulture de l'Université de Chiba, qui est le premier auteur de cette étude, ainsi que le Dr Emi Mishiro-Sato, maître de conférences à la World Premier International Research Center Initiative-Institute of Transformative Bio- Molécules, Université de Nagoya, ainsi que le Dr Ikuko Hara-Nishimura et le Dr Haruko Ueda de la Faculté des sciences et de l'ingénierie de l'Université Konan au Japon.

    Les chercheurs ont utilisé un modèle de plante Arabidopsis muté pour accumuler des LD dans les feuilles, appelé Arabidopsis thaliana mutant high stérol ester 1. Le Dr Shimada ajoute :« Ce modèle de plante mutante d'Arabidopsis sert également de ressource précieuse pour une étude plus approfondie du protéome LD des feuilles. » /P>

    De plus, les chercheurs ont isolé ces LD de feuilles et ont utilisé la spectrométrie de masse pour identifier les protéines associées. Ils ont trouvé 3 206 protéines candidates. Ils se sont concentrés sur 31 protéines candidates pour tester le comportement associé dans les LD des feuilles. Ils ont attaché un marqueur fluorescent à ces protéines pour faciliter les observations microscopiques.

    La microscopie à fluorescence a révélé la présence de MYOSIN BINDING PROTEIN14 (MYOB14) et de deux protéines non caractérisées dans les LD des feuilles étudiées. Un examen plus approfondi a permis de réduire les membres de la famille MYOB localisés dans les LD feuilles :MYOB1, MYOB2, MYOB3 et MYOB5.

    Les chercheurs ont également identifié les deux protéines non caractérisées comme ressemblant à des enzymes pour la biosynthèse des acides gras du furane, suggérant un lien potentiel entre les LD des feuilles et le type de production d'acides gras.

    Malgré les progrès réalisés dans cette étude, le Dr Shimada met en garde :"Nous devons identifier des protéines LD supplémentaires pour résoudre les fonctions moléculaires et physiologiques des LD foliaires."

    Néanmoins, l'étude ouvre la voie à de futures recherches sur les LD des feuilles, une ressource végétale relativement inexploitée, qui pourraient révolutionner la production de lipides et les industries associées, tout cela grâce aux efforts du Dr Shimada et de son équipe.

    Plus d'informations : Yuto Omata et al, Les gouttelettes lipidiques des feuilles d'Arabidopsis thaliana contiennent des protéines de liaison à la myosine et des enzymes associées à la biosynthèse des acides gras contenant du furane, Frontiers in Plant Science (2024). DOI :10.3389/fpls.2024.1331479

    Informations sur le journal : Frontières de la science végétale

    Fourni par l'Université de Chiba




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