L’étude des médiateurs chimiques contrôlant la croissance des plantes est un enjeu majeur dans le cadre du développement d’une agriculture respectueuse de l’environnement.

Nous nous intéressons à différentes classes de composés. Notre travail implique leurs synthèses (voir Synthèse de molécules impliquées dans la croissance végétale) mais aussi le développement d’analogues et sondes pour comprendre leur(s) mécanisme(s) de perception.

Glycolipides.

L’étude d’analogues est réalisée afin de déchiffrer le rôle respectif des différentes unités de sucre pour une haute affinité avec leur récepteur (collaboration avec J.-J. Bono, INRA Toulouse).

Strigolactones.

La conception d’une série de sondes SL profluorescentes avec différentes bioactivités a été une étape clef pour déchiffrer le mécanisme de la perception des SL. La conception de la sonde était basée sur l’hydrolyse des SL par le récepteur SL, ce qui conduit à la formation du tricycle ABC et des dérivés D-OH. Ces sondes ont été définies comme profluorescentes car la fluorescence n’est détectée que lorsque la sonde est hydrolysée et que le fluorophore est libéré. Par conséquent, ces sondes fournissent une lecture de l’activité hydrolytique du récepteur SL et ont été utilisées pour caractériser les fonctions catalytiques de RMS3, récepteur SL du pois et de AtD14, récepteur SL d’Arabidopsis.

Nous avons découvert que la RMS3 agit comme une enzyme à rotation unique et avons démontré la formation d’un complexe covalent RMS3-D, essentiel à la bioactivité, dans lequel le cycle D était fixé à l’histidine 247 de la triade catalytique. Ces résultats révèlent un mécanisme non décrit de réception des hormones végétales dans lequel le récepteur effectue une réaction enzymatique irréversible pour générer son propre ligand.

Ces composés ont d’abord été découverts pour leur rôle dans la rhizosphère, en particulier pour l’établissement de la symbiose mycorhizienne à arbuscule très bénéfique pour la nutrition des plantes. Les plantes parasites, Striga, Orobanche et Phelipanche ont évolué plus tard en utilisant le même signal pour la reconnaissance des hôtes. Comprendre la perception des SL dans les différents organismes est l’un des principaux objectifs actuels de notre groupe en collaboration avec LBPV Université de Nantes et IJPB INRA Versailles.