Cycle du Phosphatidylinositol chez les végétaux : biosynthèse, transfert et métabolisation du Phosphatidylinositol dans les plantules de Mais

Abstract

Le métabolisme Phosphatidylinositol (PI) et de ses dérivés phosphorylés (PI¨P et PIP2) participent à un processus vital au niveau cellulaire : la transduction des signaux à partir de la membrane plasmique. Au cours d’une série de réactions dites Cycle du PI sont en effets formés des composés comme le diacylclycérol et l’inositol-tris-phosphate qui activent des protéines kinases et la libération de calcium intracellulaire. La biosynthèse du PI est majoritairement associée aux membranes du réticulum endoplasmique grâce à la Phosphatidylinositol synthétase. La présence du Phosphatidylinositol dans le plasmalemme pourrait s’expliquer soit par transferts vésiculaires, soit par des protéines de transfert de lipides. La Pi synthétase a été solubilisée à partir des microsomes de plantules de Mais à l’aide d’un détergent Zwitterionique (CHAPS) avec un rapport détergent/protéine égal à 3. Le complexe détergent-PI synthétase a ensuite été purifié en utilisant une colonne d’affinité, la CDP-DAG Sépharose-4B, suivie d’une colonne échangeuse d’ions (mono-q) connectée à un équipement FPLC. Le facteur de purification obtenu est égal à 800. La mase moléculaire de l’enzyme a été estimée à 64 KDa par électrophorèse dénaturante en présence de SDS. L’analyse par Radio-HPLC des espèces moléculaires du PI révèle que la PI synthétase synthétise préférentiellement deux espèces moléculaires majoritaires PI C16 :0/18 :2 et PI C16 :0/183. La sélectivité de la PI synthétase vis-à-vis des espèces moléculaires du CDP-DAG, utilisées comme substrat, a été étudiée au niveau des membranes microsomales, de la PI synthétase solubilisée ou pré purifiée accepte ce substrat pour former du PI diC16 :0. Le PI synthétisé exclusivement au niveau du réticulum endoplasmique est transféré in vitro de son lieu synthèse vers le plasmalemme (son lieu de métabolisation). Ce transfert est fortement stimulé par la protéine de transfert de lipides (LTP) isolée à partir de plantules de Mais. Le PI transféré au niveau du Plasmalemme subit deux phosphorylations successives par des PI kinases et PIP kinases pour donner le PIP et du PIP.