Thèse Etude des Sphingolipides Végétaux Gipc Associés à la Sensibilité aux Toxines Nécrotiques H/F - 33

Établissement : Université de Bordeaux
École doctorale : Sciences de la Vie et de la Santé
Laboratoire de recherche : Laboratoire de Biogenese Membranaire
Direction de la thèse : Sébastien MONGRAND ORCID 000000029198015X
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-05-20T23:59:59

Les toxines nécrotiques « Necrosis- and Ethylene-inducing peptide 1-like proteins » (NLP) sont des toxines formant des pores dans la membrane plasmique qui facilitent l'infection de l'agent pathogène comme le mildiou chez les dicotylédones, tandis que les monocotylédones sont largement résistantes aux NLP. Nous avons montré que la sensibilité aux NLP est déterminée par les sphingolipides du feuillet apoplastique de la membrane plasmique, appelés Glycosyl inositol phosphoryl céramide (GIPC) qui agissent comme les récepteurs des toxines NLP [Lenarcic et al, Science 2017]. En interagissant avec la tête polaire sucrée des GIPC, la toxine entre en contact avec la membrane, forme un pore et tue la cellule en quelques heures. Surtout, il a été montré que la longueur des chaînes de sucre des GIPC est essentielle pour l'activité nécrosante des NLP : un GIPC à 2 saccharides (appelé GIPC série A) permet une nécrose rapide, alors que dans le cas d'un GIPC de 3 saccharides (GIPC série B), la NLP se fixe sur le GIPC, mais il n'y a pas de formation de pores car la distance de la toxine à la membrane est trop importante, et il n'y a donc pas de nécrose ! Dans une seconde étude plus récente, nous avons montré que certaines espèces d'oignons (bien que des plantes monocotylédones) étaient sensibles aux NLP, mais à condition de posséder au moins 20-25 % de GIPC de série A dans leur membrane plasmique ; en deçà de cette concentration, les oignons étaient résistants aux NLP [Steentjes et al, New Phytologist 2022]. La sélectivité des NLP vis-à-vis des différents clades botaniques semblerait donc déterminée par les têtes polaires, mais aucune étude ne l'a encore montré au niveau structural.
Le but de ce projet est de caractériser la fixation des NLP sur différentes classes de GIPCs de plantes par RMN afin d'étudier les réponses aux toxines nécrotiques sur des membranes artificielles.

Les Glycosyl-Inositol Phosphoryl Céramides GIPC sont les sphingolipides majeurs de la biosphère. Ils représentent jusqu'à 40%mol des membranes plasmiques (MP) des plantes. Les GIPCs sont cependant restés presque totalement ignorés depuis leur découverte il y a plus de 50 ans ; aucune donnée n'est disponible sur leurs rôles dans la structuration des membranes biologiques, leur organisation en microdomaines membranaires et leurs interactions avec les autres lipides et les protéines. Par ailleurs, les GIPC sont les récepteurs des toxines nécrotiques de pathogènes de plantes.

Comprendre l'interaction entre les toxines NLP et les différents sphingolipides GIPC dans les membranes

Extraction et purification par colonne de chromatographie des GIPC, Spectrométrie de masse (LC-MS, GC-MS, MALDI-MS)
Physiologie végétale : Analyses des Nécroses chez les végétaux suite à l'exposition aux toxines nécrotrophes. Caractérisation biochimique/métabolique/moléculaire de la réponse des plantes (selon les besoins du projet)
Biologie structurale : membre modèle, purification des NLP, RMN du solide