Communication intercellulaire, transduction de signaux et régulation génique

matton communication

Parmi les gènes qui sont exprimés lors du développement embryonnaire et qui ont un impact direct sur le développement et la différentiation cellulaire, nous travaillons principalement sur des protéines impliquées dans la transduction de signaux et exprimées dans les tissus reproductifs:

  1. Des protéines kinases de type MAPK ayant un rôle dans le développement du fruit et de la graine. Ces protéines assurent le relais de l’information grâce à une cascade d’interaction avec d’autres protéines quelles modifient, et dont elles modulent alors l’activité par l’ajout d’un groupement phosphate. C’est une modification réversible qui permet le flux de l’information, et qui contrôle de façon précise l’activité d’une protéine, ou d’une cascade d’événement.
  2. Des récepteurs kinases, possédant un domaine kinase intracellulaire et un domaine extracellulaire capable d’interagir avec des ligands. Il existe présentement plusieurs centaines de récepteurs de ce type chez les plantes, mais seulement quelques ligands pouvant les activer sont connus.
  3. Des petites protéines sécrétées et pouvant jouer le rôle de ligand. Ces protéines de moins de 100 acides aminés sont généralement sécrétés et permettent le transfert de l’information entre des cellules adjacentes. Leur interaction avec des récepteurs kinases permet l’activation de voie intracellulaire permettant la modification de l’état de la cellule.

À l’aide d’approches biochimiques et moléculaires, nous tentons de déterminer le rôle de ces protéines lors de la fécondation ainsi que lors du développement embryonnaire, de même que leur impact sur le développement du fruit et de la graine. Pour plus de détails sur les projets individuels, veuillez consulter les projets de recherche des étudiants, stagiaires postdoctoraux et assistants de recherche.

Comment fonctionne une cascade de transduction de signaux

légende des animations

Ces animations représentent une synthèse possible de plusieurs éléments de transduction de signaux qui sont présentement étudiés dans notre laboratoire. Le lien entre les divers éléments n’a pas encore été établi, mais est basé sur des données obtenues tant chez les voies de signalisation de la levure, des cellules de mammifère et chez les plantes. Suite à l’interaction entre un ligand et un récepteur (ici un récepteur kinase) il y a activation d’un dimère de récepteur par trans-phosphorylation. Le récepteur ainsi activé peut, à son tour, activer une autre protéine, ici, une autre protéine kinase de type MAP4K. Cette dernière peut à son tour activer une cascade de MAPK composée de trois protéines kinases, la MAP Kinase kinase kinase (ou MAP3K) qui activera une MAP Kinase kinase (ou MAP2K), qui elle activera une MAP kinase (ou MAPK). Cette dernière peut alors activer directement dans le cytoplasme un facteur de transcription (voir animation 1) qui une fois transloqué dans le noyau de la cellule, modifiera la transcription d’un ou plusieurs gènes, permettant à la cellule de répondre au stimulus initial par la production de nouvelles protéines. Alternativement le facteur de transcription peut résider dans le noyau en tout temps et c’est la MAPK qui, une fois activée, sera transporté vers le noyau où elle pourra moduler l’activité du facteur transcriptionnel, qui lui modifiera la transcription d’un ou plusieurs gènes (voir animation 2).

+ Centre sur la biodiversité