Résumé:

L'objectif du projet était de comprendre les mécanismes moléculaires qui se produisent dans le temps et l'espace pour contrôler l'expression des gènes des plantes en réponse aux défis environnementaux. À cette fin, nous avons développé un pipeline de phosphoprotéomique pour analyser les événements de signalisation en réponse aux stress et analysé les évènements associés aux agents pathogènes (PAMP) chez Arabidopsis. Dans le cadre du projet, nous avons pu identifier un grand ensemble de nouvelles protéines de chromatine qui sont phosphorylées en réponse à la signalisation PAMP. Plusieurs de ces facteurs ont été identifiés comme des cibles des MAPKs et un peu mieux caractérisés dans le contexte de l'immunité déclenchée par des PAMPs.

Objectifs:

Comprendre les mécanismes moléculaires qui se produisent dans le temps et l'espace pour contrôler l'expression des gènes chez les plantes en réponse aux défis environnementaux

Principaux résultats:

Nous avons développé un pipeline de phosphoprotéomique pour analyser les événements de signalisation en réponse aux stress. Nous avons identifié un grand ensemble de nouvelles protéines qui deviennent phosphorylées en réponse à la flagelline. Nous avons identifié et caractérisé la fonction de plusieurs nouvelles cibles de MAPKs.

Perspectives:

La caractérisation fonctionnelle du nouvel ensemble de cibles MAPK est en cours et révèle comment la signalisation chez les plantes régule la machinerie épigénétique.

Publications (en septembre 2019):

Berriri S., Garcia A.V., Frey N.F.D., Rozhon W., Pateyron S., Leonhardt N., Montillet J.-L., Leung J., Hirt H., Colcombet J. (2012). Constitutively Active Mitogen-Activated Protein Kinase Versions Reveal Functions of Arabidopsis MPK4 in Pathogen Defense Signaling. Plant Cell 24(10): 4281-4293.

Bigeard J., Rayapuram N., Bonhomme L., Hirt H., Pflieger D. (2014). Proteomic and phosphoproteomic analyses of chromatin-associated proteins from Arabidopsis thaliana. Proteomics 14(19): 2141-2155.

Bigeard J., Rayapuram N., Pflieger D., Hirt H. (2014). Phosphorylation-dependent regulation of plant chromatin and chromatin-associated proteins. Proteomics 14(19): 2127-2140.

Frey N.F.D., Garcia A.V., Bigeard J., Zaag R., Bueso E., Garmier M., Pateyron S., de Tauzia-Moreau M.-L., Brunaud V., Balzergue S., Colcombet J., Aubourg S., Martin-Magniette M.-L., Hirt H. (2014). Functional analysis of Arabidopsis immune-related MAPKs uncovers a role for MPK3 as negative regulator of inducible defences. Genome Biology 15(6): R87.

Genot B, Lang J, Berriri S, Garmier M, Gilard F, Pateyron S, Haustraete K, Van Der Straeten D, Hirt H, Colcombet J*. (2017) Constitutively active Arabidopsis MAP Kinase 3 triggers defense responses involving salicylic acid and SUMM2 resistance protein. Plant Physiol. 174:1238

Jegu T., Latrasse D., Delarue M., Hirt H., Domenichini S., Ariel F., Crespi M., Bergounioux C., Raynaud C., Benhamed M. (2014). The BAF60 Subunit of the SWI/SNF Chromatin-Remodeling Complex Directly Controls the Formation of a Gene Loop at FLOWERING LOCUS C in Arabidopsis. Plant Cell 26(2): 538-551.

Jiang Y, Han B, Zhang H., Mariappan K, Bigeard J, Colcombet J, Hirt H (2019). MAP4K4 associates with BIK1 to regulate plant innate immunity. EMBO reports 20(11):e47965

Latrasse D., Jegu T., Meng P.-H., Mazubert C., Hudik E., Delarue M., Charon C., Crespi M., Hirt H., Raynaud C., Bergounioux C., Benhamed M. (2013). Dual function of MIPS1 as a metabolic enzyme and transcriptional regulator. Nucleic Acids Research 41(5): 2907-2917.

Latrasse D., Jégu T., Li H., de Zelicourt A., Raynaud C., Legras S., Gust A., Samajova O., Veluchamy A., Rayapuram N., Ramirez-Prado J., Kulikova O., Colcombet J., Bigeard J., Genot B., Bisseling T., Benhamed M., Hirt H. (2017). MAPK-triggered chromatin reprogramming by histone deacetylase in plant innate immunity. Genome Biology 18: 131.

Rayapuram N., Bonhomme L., Bigeard J., Haddadou K., Przybylski C., Hirt H., Pflieger D. (2014). Identification of Novel PAMP-Triggered Phosphorylation and Dephosphorylation Events in Arabidopsis thaliana by Quantitative Phosphoproteomic Analysis. Journal of Proteome Research 13(4): 2137-2151.

Rayapuram N, Bigeard J, Alhoraibi H, Bonhomme L, Hesse AM, Vinh J, Hirt H, Pflieger D. (2018) Quantitative Phosphoproteomic Analysis Reveals Shared and Specific Targets of Arabidopsis Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPKs) MPK3, MPK4, and MPK6. Mol Cell Proteomics. 17(1):61-80.

Vandenbogaert M., Hourdel V., Jardin-Mathe O., Bigeard J., Bonhomme L., Legros V., Hirt H., Schwikowski B., Pflieger D. (2012). Automated Phosphopeptide Identification Using Multiple MS/MS Fragmentation Modes. Journal of Proteome Research 11(12): 5695-5703.

Völz R, Kim SK, Mi J, Mariappan KG, Guo X, Bigeard J, Alejandro S, Pflieger D, Rayapuram N, Al-Babili S, Hirt H. (2018) The Trihelix transcription factor GT2-like 1 (GTL1) promotes salicylic acid metabolism, and regulates bacterial-triggered immunity. PLoS Genet. 14(10):e1007708

Communications lors de congrès:

Heribert Hirt – “Signal transduction and gene expression at the chromatin level” - Gordon Research Conferences: Posttranslational Modification Networks - Phosphosignaling, The Hong Kong University of Science and Technology, Hong Kong, 28 juillet – 2 août 2013

Delphine Pflieger - “Phosphoproteomics of the chromatin in Arabidopsis thaliana subjected to biotic stress” - 3rd European Plant Chromatin Workshop, Madrid, 29-30 août 2013

Heribert Hirt – “Post-translational proteomic approaches to investigate signal transduction of plant-pathogen interactions” - Plant Biology Lectures, Buenos Aires, Argentina, 13-15 novembre 2013

Heribert Hirt – “From signal to chromatin” - Plant Signaling Meeting, Cologne, Germany, 25-27 mars 2014

Heribert Hirt – “Post-translational signal transduction mechanisms in plant microbe interactions” -- Plant Signaling and Networks, Gordon Conference, New Hampshire, USA, 20-25 juillet 2015

Naganand Rayapuram – “Identification of MPK3, MPK4 and MPK6 target by phosphoproteomics” – Gordon Conference on Post-Translational Modification Networks, Hong Kong, China, 11-18 août 2017

Heribert Hirt – “From signaling to chromatin” – Taiwan Academy of Sciences, Taipei, Taiwan, 21 août 2017

Heribert Hirt – “From signaling to chromatin” – Biotic Stress Conference, Shanghai, China, 22-24 août 2017

Autres productions:

Le programme développé est disponible sur la page: http://proteomics.fr/FragMixer/