Des élicitines de Phytophthora aux LTPs végétales

Nathalie Buhot (1), Michel Ponchet (2), Jean-Paul Douliez (3), Vladimir Mikès (4), Marie-Louise Milat (1), Didier Marion (3) et Jean-Pierre Blein (1)
(1)INRA UMR 692 BP 86510 21065 Dijon cedex (2) INRA IPMSV BP 2078 06606 Antibes Cedex (3) INRA Biochimie et Technologie des protéines BP71627 44316 Nantes cedex 3 (4) Dept of Biochemistry Masaryk University 61137 Brno CZ

Les élicitines sont des holoprotéines sécrétées par les agents phytopathogènes des genres Pythium et Phytophthora. Appliquées sur tabac, elles induisent un phénotype hypersensible (HR) et une résistance systémique (SAR) non spécifique à différents agents pathogènes [1]. Les élicitines possèdent également des propriétés de transfert de molécules lipidiques, avec une affinité particulière pour les stérols [2]. Cette fonction " sterol carrier " est essentielle, dans la mesure où ce sont uniquement les élicitines complexée à un stérol qui peuvent interagir avec un récepteur biologique localisé sur la membrane plasmique du tabac, puis déclencher la signalisation aboutissant à la SAR [3]. Les élicitines prélèvent des stérols au détriment de la membrane plasmique, ce qui induit chez elles des changements conformationnels probablement à l'origine du comportement différent entre protéines vides et chargées.
Les nsLTPs (non specific Lipid Transfer Protein) sont des holoprotéines ubiquistes sécrétées par les cellules végétales. Leur fonction serait de participer à l'architecture des polymères hydrophobes composant en particulier la cutine et la subérine. De plus, elles semblent impliquées dans les mécanismes de défense des plantes [4].
Nous avons démontré qu'une LTP de blé pouvait se fixer spécifiquement sur le récepteur des élicitines. Aucune des réponses biologiques caractéristiques des élicitines n'est cependant induite par cette protéine. Par contre, elle est capable d'inhiber totalement l'activité de la cryptogéine (élicitine) sur suspensions cellulaires [5]. Les LTPs interfèrent donc avec la signalisation conduisant à l'activation de mécanismes de résistance. Leur fonction exacte reste toutefois à préciser en prenant en compte leur diversité au sein d'une même espèce et leur capacité à accepter de nombreux ligands lipidiques. Ce travail pose la question plus globale du rôle joué par les petites protéines solubles extracellulaires, comme les élicitines et les LTPs, dans le contexte du dialogue qui s'établit entre cellules hôtes et agents pathogènes.
[1] Ponchet, M. et al. (1999) Are elicitins cryptograms in plant-oomycete communications? Cell. Mol. Life Sci. 56, 1020-1047.
[2] Mikes, V., Milat, M.-L., Ponchet, M., Panabieres, F., Ricci, P. and Blein, J.-P. (1998) Elicitins, proteinaceous elicitors of plant defense, are a new class of sterol carrier proteins. Biochem. Biophys. Res. Commun. 245, 133-139.
[3] Osman, H. et al. (2001) Mediation of elicitin activity on tobacco is assumed by elicitin-sterol complexes. Mol. Biol. Cell 12, 2825-2834.
[4] Kader, J.-C. (1996) Lipid-transfer proteins in plants. Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 47, 627-654.
[5] Buhot, N. et al. (2001) A lipid transfer protein binds to a receptor involved in the control of plant defence responses. FEBS Lett. 509, 27-30.