Protein body formation in leaves of Nicotiana benthamiana: a concentration dependent mechanism influenced by the presence of fusion tags.

Saberianfar, R., Joensuu, J.J., Conley, A.J., et Menassa, R. (2015). « Protein body formation in leaves of Nicotiana benthamiana: a concentration dependent mechanism influenced by the presence of fusion tags. », Plant Biotechnology Journal, 13(7), p. 927-937. doi : 10.1111/pbi.12329  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Les corps protéiques sont des organites dérivés du réticulum endoplasmique d’abord observés dans les graines, dont la fonction est d’accumuler des protéines de réserve. Il a été établi que la formation de corps protéiques n’est pas limitée aux graines et que la protéine fluorescente verte fusionnée à des marqueurs de fusion soit aux polypeptides analogues à l’élastine, soit à l’hydrophobine induisent la formation de corps protéiques dans les feuilles de N. benthamiana. Nous avons comparé les corps protéiques induits par les polypeptides analogues à l’élastine et les corps protéiques induits par l’hydrophobine, et établi que les corps protéiques induits par les premiers sont plus gros que ceux induits par les seconds. La taille des corps protéiques a augmenté au fil du temps, tout comme les niveaux d’accumulation de leurs protéines fusionnées. Nos résultats montrent que la formation de corps protéiques est un mécanisme dépendant de la concentration par lequel les protéines qui s’accumulent à des niveaux supérieurs à 0,2 % des protéines solubles totales peuvent induire des corps protéiques in vivo. Ils montrent également que la présence de marqueurs de fusion n’est pas nécessaire à la formation de corps protéiques, mais qu’elle agit sur le profil de répartition et la taille des corps protéiques. La présence de corps protéiques induits par des protéines fluorescentes ainsi que de xylanases fongiques le confirme. Nous avons remarqué que, lors du processus de formation de corps protéiques, des molécules sécrétoires et résidentes dans le réticulum endoplasmique sont passivement séquestrées dans la lumière des corps protéiques. Nous envisageons d’utiliser cette propriété des corps protéiques comme outil pour accroître les niveaux d’accumulation de l’érythropoïétine et de l’interleukine-10 humaine par co-expression avec des protéines induisant des corps protéiques.

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