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Traffic endomembranaire, polarité cellulaire et développement des plantes

publié le , mis à jour le

Responsable : Yohann Boutté. Chargé de recherche CNRS.

Tél : 00 33 5 57 12 25 76
E-mail : yohann.boutte@u-bordeaux.fr

Yohann Boutté a effectué sa thèse au CNRS de Gif-Sur-Yvette sous la direction de Béatrice Satiat-Jeunemaitre (2002-2005), ses post-docs l’ont ensuite conduit en Suède, à l’Umea Plant Science Center (UPSC), sous les directions successives de Markus Grebe (2006-2010) et de Rishi Bhalerao (2010-2012). Il est chercheur CNRS au sein du laboratoire Biogenèse Membranaire depuis 2012.


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Membres du groupe : Yohann Boutté (CR), Yoko Ito (Post-Doc), Nicolas Esnay (PhD), Valérie Wattelet-Boyer (TR), Patrick Moreau (DR).






























Afin de comprendre comment les organismes multicellulaires régulent leur croissance et comment les mécanismes moléculaires et cellulaires coordonnent la morphogenèse tissulaire et de l’organisme entier, nous utilisons les plantes comme système modèle. Les plantes supérieures sont des organismes multicellulaires capables de répondre et de s’adapter très rapidement aux contraintes de leur environnement. Cette flexibilité est en grande partie due à leur aptitude à moduler le pattern de leurs axes de croissance et à générer des organes tout au long de leur vie. Ces propriétés uniques font des plantes un système idéal pour étudier la morphogenèse et les mécanismes cellulaires qui la sous-tendent. Au niveau sub-cellulaire, le système membranaire intracellulaire est à la fois très compartimenté et très interconnecté et permets aux eucaryotes de différentier des fonctions au niveau tissulaire et de construire un organisme pluricellulaire d’une manière coordonnée. Chez les eucaryotes, une gare de tri majeure pour les protéines et les lipides est le réseau membranaire appelé trans-Golgi Network (TGN) qui, chez les plantes, est clairement discernable à proximité de la citerne la plus trans de l’appareil de Golgi. Le TGN tri les protéines, les lipides et les composants de la matrice extracellulaire et les affectent dans des voies des voies sécrétoires distinctes qui peuvent avoir des rôles distincts lors de la division ou de l’élongation cellulaire. C’est cependant un défi important que de décortiquer la complexité des mécanismes moléculaires agissant au niveau du TGN lorsqu’on considère la multitude de processus cellulaires régis par le TGN. Au-delà de la vue classique de la fonction des protéines dans la cellule, de nombreuses études ont montrées que les lipides n’étaient pas que de simples briques des membranes mais pouvaient également agir en « matériaux intelligents » actifs de la dynamique membranaire. Mon projet à pour but d’identifier et de caractériser les mécanismes dépendants des lipides au niveau du TGN.

Figure : Les cellules végétales sont capables d’envoyer certaines protéines
sur une seule face de la cellule, comme ici à la face supérieure (dîte apicale)
de la cellule. La mise en place de cette directionnalité est encore une énigme.
Notre étude montre que le compartiment intracellulaire (en rouge) dérivé de
l’appareil de Golgi (en blanc) est enrichit en lipides ayant une chaine carbonée
très longue (en rouge sur la représentation de la molécule de lipide). Ces lipides
agissent en aiguilleur pour trier et adresser des protéines vers un pôle particulier
de la cellule.


Sélection d’articles :

  • Wattelet-Boyer V, Brocard L, Jonsson K, Esnay N, Joubès J, Domergue F, Mongrand S, Raikhel N, Bhalerao RP, Moreau P, Boutté Y*. (2016) Enrichment of hydroxylated C24- and C26-acyl-chain sphingolipids mediates PIN2 apical sorting at trans-Golgi network subdomains. Nat Commun. 29 ;7:12788. 5 Year Impact Factor : 12.001

* Last and corresponding author. This publication shows that a sub-domain of the TGN is enriched in sterols and sphingolipids and that the length of fatty acids of sphingolipids exert control on secretory sorting of the auxin carrier PIN2 to the apical membrane of epidermal cells of roots.

  • Boutté Y, Moreau P. (2014) Modulation of endomembranes morphodynamics in the secretory/retrograde pathways depends on lipid diversity. Curr Opin Plant Biol. 22:22-9. 5 Year Impact Factor : 7.843
  • Boutté Y, Jonsson K, McFarlane HE, Johnson E, Gendre D, Swarup R, Friml J, Samuels L, Robert S, Bhalerao RP. (2013) ECHIDNA-mediated post-Golgi trafficking of auxin carriers for differential cell elongation. Proc Natl Acad Sci U S A. 1 ;110(40):16259-64. 5 Year Impact Factor : 10.285
  • Boutté Y, Men S, Grebe M. (2011) Fluorescent in situ visualization of sterols in Arabidopsis roots. Nat Protoc. 6(4):446-56. 5 Year Impact Factor : 11.296
  • Boutté Y, Frescatada-Rosa M, Men S, Chow CM, Ebine K, Gustavsson A, Johansson L, Ueda T, Moore I, Jürgens G, Grebe M. (2010) Endocytosis restricts Arabidopsis KNOLLE syntaxin to the cell division plane during late cytokinesis. EMBO J. 3 ;29(3):546-58. 5 Year Impact Factor : 9.387
  • Men S, Boutté Y, Ikeda Y, Li X, Palme K, Stierhof YD, Hartmann MA, Moritz T, Grebe M. (2008) Sterol-dependent endocytosis mediates post-cytokinetic acquisition of PIN2 auxin efflux carrier polarity. Nat Cell Biol. 10(2):237-44. 5 Year Impact Factor : 20.001


Collaborateur :

Tomohiro Uemura, University of Tokyo, Japan
Rishikesh Bhalerao, SLU - Umea, Sweden
Liana Silva, Research Institute for Medicines, Faculdade de Farmácia, Universidade de Lisboa,Portugal