Interactions protéines-protéines et construction de la texture du grain de blé

Il est admis que la texture du grain est un paramètre clé de la valeur d usage du blé. La dureté, qui décrit cette texture (caractère hard ou soft ) est associée à un locus contenant les gènes des puroindolines (PINs), PINA et PINB, protéines spécifiques de l albumen. Les mécanismes physico-chimique...

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Auteur principal : Anciaux-Geneix Nathalie (Auteur)
Collectivités auteurs : Université Bretagne Loire 2016-2019 (Organisme de soutenance), Université de Nantes 1962-2021 (Organisme de soutenance), Université de Nantes Faculté des sciences et des techniques (Autre partenaire associé à la thèse), École doctorale Sciences et technologies de l'information et mathématiques Nantes (Ecole doctorale associée à la thèse), Biopolymères, Interactions, Assemblages BIA Unité de recherche INRA - Université de Nantes (Laboratoire associé à la thèse)
Autres auteurs : Marion Didier (Directeur de thèse), Elmorjani Khalil (Directeur de thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Interactions protéines-protéines et construction de la texture du grain de blé / Nathalie Anciaux-Geneix; sous la direction de Didier Marion ; co-encadrant de thèse Khalil Elmorjani
Publié : 2016
Description matérielle : 1 vol. (142 p.)
Note de thèse : Thèse de doctorat : Aspects moléculaires et cellulaires de la biologie : Nantes : 2016
Disponibilité : Publication autorisée par le jury
Sujets :
Documents associés : Reproduit comme: Interactions protéines-protéines et construction de la texture du grain de blé
Description
Résumé : Il est admis que la texture du grain est un paramètre clé de la valeur d usage du blé. La dureté, qui décrit cette texture (caractère hard ou soft ) est associée à un locus contenant les gènes des puroindolines (PINs), PINA et PINB, protéines spécifiques de l albumen. Les mécanismes physico-chimiques associés à ces relations génétiques sont inconnus. Dans ce contexte, l étude de l auto-association des PINs montrent qu une simple mutation de la PINB modifie ses propriétés agrégatives et indirectement celles de la PINA avec laquelle les formes mutées de la PINB interagissent. Ces interactions sont en parfaite adéquation avec l expression des phénotypes hard ou soft du blé tendre et soulignent l importance des interactions protéines protéines dans l expression de la texture du grain. En raison de la co-localisation des PINs et des protéines de réserve, au sein de l albumen de blé, les interactions entre les gliadines et la PINA ont été étudiées. La PINA interagit avec les gliadines selon un phénomène hautement coopératif conduisant à la formation de gros agrégats protéiques. Cette interaction impliquerait préférentiellement les -gliadines et notamment leur domaine répété. Ces résultats montrent pour la première fois que les interactions protéinesprotéines sont vraisemblablement un mécanisme important dans l expression de la texture du grain. En accord avec ce mécanisme nous avons observé que le niveau de surexpression de la PINA dans un fond génétique Hard est significativement et linéairement corrélé au PSI (Particle Size Index), un indicateur de la dureté et indirectement des forces associant matrice protéique et grain d amidon au sein de l albumen.
The texture of wheat kernel is essential for its end-uses. Hardness, the main parameter describing kernel texture ( hard and soft phenotypes), is closely related to a locus containing the genes encoding puroindolines (PINs), PINA and PINB, proteins located in the starchprotein matrix of the wheat endosperm. The physicochemical mechanisms, which accounts for these relationships are still matter of debate. In this context, the self-association of PINs shows that a single mutation of PINB changes its aggregative properties and indirectly, those of PINA. These interactions fit well with the expression of the hard and soft phenotype and emphasize the significant role of protein-protein interactions in the expression of kernel texture. In regard to the co-localisation of PINs and prolamins, storage proteins of wheat, within the endosperm, we investigated the interactions between PINA and gliadins, a protein fraction of prolamins. The interaction of PINA with gliadins is a highly cooperative phenomenon leading to the growth of large protein aggregates. This interaction could specifically involve -gliadins and especially their repeat domain. These results show, for the first time, that protein-protein interactions are seemingly a significant mechanism for the expression of kernel texture. In agreement with this mechanism, we observed a close and linear relationship between the expression level of PINA in a hard genetic background through PSI (Particle Size Index) measurements, a marker of grain hardness and indirectly of the strengths that control the assembly of the endosperm starchprotein matrix.
Variantes de titre : Protein-protein interactions and construction of wheat grain texture
Notes : Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Végétal-Environnement-Nutrition-Agro-Alimentaire-Mer (VENAM) (Nantes)
Partenaire de recherche : Biopolymères Interactions Assemblages (INRA) (Nantes) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Philippe Simier (Président du jury) ; Marie-Bernard Lascombe (Membre du jury) ; Thierry Aussenac, Thierry Michon (Rapporteurs)
Bibliographie : Bibliogr. 12 p.