Etude d'une famille de gènes d'Arabidopsis thaliana homologues de la lécithine cholestérol acyltransférase humaine (Caractérisation d'une nouvelle phospholipase A1 et étude d'une stérol acyltransférase)

La cellule végétale régule sa teneur en stérols membranaires en estérifiant l'excès de stérols par des acides gras. L'enzyme qui catalyse cette réaction d'estérification, une stérol acyltransférase, n'était pas caractérisée chez les végétaux. Quatre gènes d'Arabidopsis thaliana présentent des homologies significatives avec HsLCAT, le gène de la lécithine cholestérol acyltransférase humaine, la protéine qui estérifie le cholestérol dans le plasma. Ces quatre gènes AtLCAT1, AtLCAT2, AtLCAT3 et AtLCAT4 ont été exprimés dans la levure et/ou dans les plantes. Deux d'entre eux ont été caractérisés.AtLCAT3 code une phospholipase A1, une enzyme hydrolysant spécifiquement les acides gras en position sn1 des phospholipides. La transformation de la levure par ce gène conduit à un doublement de la quantité de triglycérides, une augmentation des acides gras totaux de 40%, et à une forte perturbation du métabolisme lipidique.AtLCAT2 code une stérol acyltransférase. La surexpression de la protéine par transgenèse dans A. thaliana ne modifie pas la teneur en esters de stérols dans les plantes entières, mais l'augmente dans des cals dérivant de ces plantes. Deux lignées mutantes comportant une insertion d'un T-DNA dans le gène AtLCAT2 ont été analysées. Leur quantité d'esters de stérols est réduite de 75% environ par rapport aux lignées témoins. L'acide mévalonique, précurseur des stérols et stimulateur de leur biosynthèse, a des effets toxiques sur ces lignées mutantes.The plant cell regulates the sterol content of its membranes through esterification by fatty acids of the sterol in excess. The enzyme catalysing the esterification reaction, a sterol acyltransferase, was not characterized in plants. Four Arabidopsis thaliana genes show significant homologies with HsLCAT, the human gene encoding lecithin cholesterol acyltransferase, which esterifies cholesterol in the plasma. These four genes AtLCAT1, AtLCAT2, AtLCAT3 and AtLCAT4 were expressed in yeast and/or plants. Two of them were characterized.AtLCAT3 encodes a phospholipase A1, an enzyme which specifically removes the fatty acid in position sn1 of phospholipids. Yeast transformation by this gene produces a doubling of its triacylglycerol content, an increase of the total fatty acid content by a factor 1.4 and strong changes in the lipid metabolism.AtLCAT2 encodes a sterol acyltransferase. The protein overexpression by A. thaliana transformation does not change the steryl ester content of whole plants but increases it in calli derived from these plants. Two mutant lines with a T-DNA insertion in the AtLCAT2 gene were analysed. Their sterol content is reduced by 75% in comparison to the control lines. Mevalonic acid, a sterol precursor which stimulates their biosynthesis, has toxic effects on mutant lines.STRASBOURG-Sc. et Techniques (674822102) / SudocSudocFranceF