Note publique d'information : Les mécanismes de transport des acides gras entre les différents compartiments dans
la cellule végétale sont encore très peu caractérisés. Ce transport est principalement
effectué dans les cellules animales par des systèmes mettant en œuvre la carnitine,
des carnitine acyl-carnitine transferases (CAT) et des acylcarnitine translocases
(CACT). Chez les plantes, l'implication de la carnitine dans le métabolisme des acides
gras a été suggérée par des mesures d'activités CAT dans des extraits végétaux sans
qu'aucune donnée ne permette toutefois d'établir la présence d'acyl-carnitines. Un
transporteur mitochondrial, BOU, présentant une forte homologie de séquence avec des
CACT d'animaux et de levures a également été identifié chez Arabidopsis thaliana.
Notre étude a comporté l'optimisation d'une analyse par spectrométrie de masse qui
a permis de mettre en évidence la présence d'acyl-carnitines au côté de la carnitine
libre chez Arabidopsis et d'autres espèces végétales. Ceci démontre de manière incontestable
un lien entre la carnitine et le métabolisme des acides gras. Les teneurs en carnitine
et acyl-carnitines dans les tissus végétaux sont respectivement cent et mille fois
plus faibles que dans les tissus animaux. Ces données suggèrent que la carnitine joue
un moindre rôle dans le métabolisme des acides gras chez les végétaux. Le rôle précis
de la carnitine vis-à-vis du métabolisme des acides gras dans la cellule végétale
reste à élucider. Notre étude montre que la carnitine libre pourrait revêtir aussi
un rôle d'osmolyte en réponse à des stress osmotiques, compte tenu de sa capacité
à être stockée à des teneurs non physiologiques sans toxicité pour la plante et de
son influence sur l'architecture racinaire. Notre travail sur le transporteur BOU
a montré que son rôle dans le développement post-germinatif d'Arabidopsis est sans
lien avec l'utilisation des lipides de réserves mais spécifique de la phase d'acquisition
de la photoautotrophie. L'analyse de la fonction de transport de BOU par complémentation
d'un mutant de levure et par reconstitution dans des protéoliposomes n'a pas permis
de démontrer son implication dans le transport de carnitine et d'acylcarnitines.
Note publique d'information : Fatty acid intracellular trafficking within plant cell is still poorly characterized.
In animal cell, a carnitine shuttle system is in charge of FA exchange between subcellular
compartments, implementing carnitine acyl-transferases (CAT) and carnitine acyl-translocases
(CACT). The measurement of CA T activities in plant extracts suggests that carnitine
is involved in plant fatty acid metabolism but no data exist regarding the occurrence
of acyl-carnitines in plant tissues. A mitochondrial transporter, BOU, showing a strong
homology with yeast and animal CACT has also been characterized in Arabidopsis thaliana.
The present study has allowed the finding of acyl-carnitines alongside free carnitine
in Arabidopsis and other plant species, after the optimization of a quantification
method based on mass spectrometry. This result confirms definitely the link between
carnitine and plant fatty acid metabolism. The carnitine and acylcarnitine contents
in plant tissues are respectively a hundred and a thousand times lower than in animal
tissues. These data suggest that carnitine plays a lesser role in fatty acid metabolism
in plants than it does in animaIs. The question on the precise role of carnitine in
plant fatty acid metabolism remains to be answered. Yet, our study suggests that free
carnitine could act as a compatible solute in response to osmotic stress when considering
that it can be stored in plant tissues at non physiological levels without toxic effect
but with an impact on root architecture. Our work on the role of the transporter BOU,
with regard to Arabidopsis post-germinative growth, shows that it is involved during
the stage of photoautotrophic acquisition but not during the preceding stage of storage
lipid utilization. A yeast complementation analysis and a transport study using proteoliposomes
have not been conclusive enough to associate BOU with the intracellular transport
of free carnitine and acylcarnitine.
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