NUTRIR — Protéines HIR des microdomaines membranaires : contrôle de la machinerie d’acquisition du fer et nouvelles fonctions chez Arabidopsis

Les microdomaines membranaires sont enrichis de façon spécifique en stérols et en sphingolipides et contiennent des protéines particulières telles que les protéines à domaine stomatin/prohibitin/flotillin/HflK/C (SPFH) qui sont retrouvées dans la plupart des lignées évolutives. De façon intéressante, les plantes possèdent un groupe de protéines à domaine SPFH qui leur sont propre appelées Hypersensitive Induced Reaction proteins (HIRs) et composées de quatre membres (HIR1 à HIR4). Bien que chez les animaux les protéines à domaine SPFH soient impliquées dans des processus cellulaires essentiels tels que la régulation de l’activité de protéines membranaires ou certains mécanismes d’endocytose, la fonction des HIRs reste largement méconnue chez les plantes. Le premier objectif du projet NUTRIR est de : (i) caractériser la petite famille des protéines HIR d’Arabidopsis au niveau cellulaire en termes de localisation, de dynamique et d’identité des microdomaines afin de comprendre le rôle des HIRs dans la cellule, ceci en utilisant des techniques de microscopie de pointe, (ii) découvrir de nouveaux rôles de ces protéines en utilisant l’isoforme HIR2 comme modèle. Dans ce but nous identifierons des protéines interagissant avec HIR2 puis nous analyserons l’importance de ces interactions aux niveaux cellulaire et physiologique. Récemment, j’ai découvert que le transporteur de fer racinaire d’Arabidopsis Iron Regulated Transporter1 (IRT1), qui est une des protéines modèles étudiées dans notre équipe, interagissait physiquement avec HIR2. De plus nous avons montré qu’IRT1 interagissait avec la pompe à proton H+-ATPase2 (AHA2) et la réductase Ferric Reduction Oxydase2 (FRO2) qui sont elles aussi essentielles à l’acquisition du fer dans la racine d’Arabidospsis. De façon intéressante, nous avons démontré par des approches de génétique inverse que HIR2 est impliquée dans le maintien de l’homéostasie des métaux chez Arabidopsis. Le second objectif du projet NUTRIR est d’étudier spécifiquement le rôle de la protéine HIR2 dans la régulation de la machinerie d’absorption du fer chez Arabidopsis, en nous focalisant sur son rôle dans la dynamique intracellulaire d’IRT1 et son impact sur l’homéostasie des métaux.