Note publique d'information : La ppGpp et la pppGpp, qui sont synthétisées/hydrolysées par les RelA/Spot homologs
(RSH), jouent un rôle centrale dans l’adaptation des bactéries contre la privation
des nutriments et les stress environnementaux. Les enzymes RSH et ppGpp ont été découverts
dans le chloroplaste. Il a été récemment démontré que ppGpp joue un rôle comme répresseur
globale de l’expression de gènes chloroplastiques. Certains stresses environnementaux
et hormones induisent l’accumulation de ppGpp chez les plantes, cependant le mécanisme
moléculaire n’est pas encore connu. Ici nous nous sommes intéressés à découvrir les
facteurs qui interagissent avec les RSH, et qui donc sont susceptible de réguler le
métabolisme du ppGpp. En utilisant un crible double-hybridation de levure nous avons
identifiées des proteines qui interagissent avec les RSH y compris l’acyl carrier
protein (ACP) et des GTPases associées au ribosome. ACP et RSH1 semblent être indispensables
pour l’accumulation de ppGpp induite par la carence de la biosynthèse des acides gras,
tandis que le ppGpp et un GTPase associé au ribosome contribuent à la résistance contre
le heat-shock. Nous avons aussi effectué du co-immunoprécipitation spectrométrie de
masse avec RSH1. Plusieurs protéines ont été identifiées y compris des protéines associées
au nucléoid et des protéines liées à la signalisation chloroplastique, indiquant que
RSH1 pourrait etre impliqué dans la machinerie de transcription chloroplastique. Nos
résultats montrent que chez les plantes le ppGpp joue un rôle non seulement comme
chez les bacteriés mais aussi participe à de nombreux processus biologiques qui sont
spécifiques aux plantes.
Note publique d'information : Guanosine tetra-phosphate and penta-phosphate (ppGpp and pppGpp), which are synthesized/hydrolyzed
by RelA/Spot homolog (RSH) enzymes, play a central role in the adaptation of bacteria
to nutrient limitation or other stresses. Both RSH enzymes and ppGpp are present in
the chloroplasts of plants. Recent studies have shown that ppGpp acts as a global
repressor of chloroplast gene expression. Certain environmental stresses and hormones
induce ppGpp accumulation in chloroplasts, however the molecular mechanisms underlying
the activation of ppGpp signalling in response to such stimuli is essentially unknown.
We searched for factors that interact with RSH enzymes and so could play a role in
activating ppGpp signalling. Using a targeted yeast two hybrid screen several proteins
were identified that interact with RSH enzymes including acyl carrier protein (ACP)
and ribosome associated GTPases. ACP and RSH1 appear to be required for ppGpp induction
in response to fatty acid biosynthesis depletion, while ppGpp and an RSH-interacting
GTPase contribute to the resistance of plants to heat shock. We also performed non-targeted
co-immunoprecipitation mass spectrometry (CoIP-MS) of RSH1. New RSH interaction candidates
were identified, including plastid nucleoid associated proteins and chloroplast signalling
proteins, suggesting that RSH1 may be associated with the plastid transcription machinery.
Our results give new insights into ppGpp signalling, and show that some elements are
conserved between plants and bacteria, while others are implicated in plant-specific
biological processes.