Academic literature on the topic 'REMORINEs'

Rice root proteomics research identified to a new remorin1 protein,named OsREM1,which significantly increased (approximately 1.7-fold) compared with control under salt stress by Two-dimensional electrophoresis. It is found that the protein molecular weight is 29 kD, isoelectric point is 4.54. The bioinformatics analysis showed that: (1) The protein contains 195 amino acids, whose theoretical molecular weight is 21.3 kD, whose theoretical isoelectric point is 5.06. There are some differences with the experimental results, which may be the result of post-translational modification, such as glycosylation, phosphorylation; (2) The different crop remorin protein sequence alignment analysis found that the same rate of the amino acids is more than 50%, indicated that remorins are highly conserved protein; (3) Phylogenetic analysis showed OsREM1 had a low sequence identity with potao and tomato REM1, which is the agreement with traditional classification.

Invasion of host cells by pathogenic or mutualistic microbes requires complex molecular dialogues that often determine host survival. Although several components of the underlying signaling cascades have recently been identified and characterized, our understanding of proteins that facilitate signal transduction or assemble signaling complexes is rather sparse. Our knowledge of plant-specific remorin proteins, annotated as proteins with unknown function, has recently advanced with respect to their involvement in host–microbe interactions. Current data demonstrating that a remorin protein restricts viral movement in tomato leaves and the importance of a symbiosis-specific remorin for bacterial infection of root nodules suggest that these proteins may serve such regulatory functions. Direct interactions of other remorins with a resistance protein in Arabidopsis thaliana, and differential phosphorylation upon perception of microbial-associated molecular patterns and during expression of bacterial effector proteins, strongly underline their roles in plant defense. Furthermore, the specific subcellular localization of remorins in plasma membrane microdomains now provides the opportunity to visualize membrane rafts in living plants cells. There, remorins may oligomerize and act as scaffold proteins during early signaling events. This review summarizes current knowledge of this protein family and the potential roles of remorins in membrane rafts.

Remorin proteins have been hypothesized to play important roles during cellular signal transduction processes. Induction of some members of this multigene family has been reported during biotic interactions. However, no roles during host-bacteria interactions have been assigned to remorin proteins until now. We used root nodule symbiosis between Medicago truncatula and Sinorhizobium meliloti to study the roles of a remorin that is specifically induced during nodulation. Here we show that this oligomeric remorin protein attaches to the host plasma membrane surrounding the bacteria and controls infection and release of rhizobia into the host cytoplasm. It interacts with the core set of symbiotic receptors that are essential for perception of bacterial signaling molecules, and thus might represent a plant-specific scaffolding protein.

Remorin genes encode plant-specific and plasma-membrane-associated proteins that play important roles in several plant physiological processes and adaptations to environmental adaptations. However, little is known regarding the remorin gene family in foxtail millet (Setaria italica), a traditional drought-resistant crop that grows in China. In this study, 21 remorin genes in the foxtail millet genome were identified, renamed according to their chromosomal distribution, and classified into four main groups based on their phylogenetic relationships and structural features. Additionally, we found that SiREM gene family expansion was primarily because of whole- genome duplication and segmental duplication events. Evolutionary changes in the remorin family in Poaceae crops were clarified via synteny analyses. Gene expression analyses through RT-PCR and qRT-PCR indicated that SiREM genes influenced millet growth and development, particularly SiREM1, 4, 11, and 12. Concurrently, SiREM genes expression showed inconsistent response to phytohormone treatments and abiotic stresses, suggesting that they are regulated by different signaling pathways. This systematic reanalysis remorin gene family in the foxtail millet provides fundamental information about the biological functions associated with growth, development, and stress tolerance and evolutionary characteristics, thus helping in elucidating the molecular mechanism and improving the agricultural traits of this crop in the future.

Plant cell signaling often relies on the cellular organization of receptor-like kinases (RLKs) within membrane nanodomains to enhance signaling specificity and efficiency. Thus, nanometer-scale quantitative analysis of spatial organizations of RLKs could provide new understanding of mechanisms underlying plant responses to environmental stress. Here, we used stochastic optical reconstruction fluorescence microscopy (STORM) to quantify the colocalization of the flagellin-sensitive-2 (FLS2) receptor and the nanodomain marker, remorin, within Arabidopsis thaliana root hair cells. We found that recovery of FLS2 and remorin in the plasma membrane, following ligand-induced internalization by bacterial-flagellin-peptide (flg22), reached ~85% of their original membrane density after ~90 min. The pairs colocalized at the membrane at greater frequencies, compared with simulated randomly distributed pairs, except for directly after recovery, suggesting initial uncoordinated recovery followed by remorin and FLS2 pairing in the membrane. The purinergic receptor, P2K1, colocalized with remorin at similar frequencies as FLS2, while FLS2 and P2K1 colocalization occurred at significantly lower frequencies, suggesting that these RLKs mostly occupy distinct nanodomains. The chitin elicitor receptor, CERK1, colocalized with FLS2 and remorin at much lower frequencies, suggesting little coordination between CERK1 and FLS2. These findings emphasize STORM’s capacity to observe distinct nanodomains and degrees of coordination between plant cell receptors, and their respective immune pathways.

Abstract The assembly of macromolecules on the plasma membrane concentrates cell surface biomolecules into nanometer- to micrometer-scale clusters (nano- or microdomains) that help the cell initiate or respond to signals. In plant–microbe interactions, the actin cytoskeleton undergoes rapid remodeling during pathogen-associated molecular pattern-triggered immunity (PTI). The nanoclustering of formin-actin nucleator proteins at the cell surface has been identified as underlying actin nucleation during plant innate immune responses. Here, we show that the condensation of nanodomain constituents and the self-assembly of remorin proteins enables this mechanism of controlling formin condensation and activity during innate immunity in Arabidopsis thaliana. Through intrinsically disordered region-mediated remorin oligomerization and formin interaction, remorin gradually recruits and condenses formins upon PTI activation in lipid bilayers, consequently increasing actin nucleation in a time-dependent manner postinfection. Such nanodomain- and remorin-mediated regulation of plant surface biomolecules is expected to be a general feature of plant innate immune responses that creates spatially separated biochemical compartments and fine tunes membrane physicochemical properties for transduction of immune signals in the host.

Remorin (REM) is a plant-specific plasma membrane-associated protein regulating plasmodesmata plasticity and restricting viral cell-to-cell movement. Here, we show that palmitoylation is broadly present in group 1 remorin proteins in Nicotiana benthamiana and is crucial for plasma membrane localization and accumulation. By screening the four members of N. benthamiana group 1 remorin proteins, we found that only NbREM1.5 could significantly hamper tobacco mosaic virus (TMV) cell-to-cell movement. We further showed that NbREM1.5 interacts with the movement protein of TMV in vivo and interferes with its function of expanding the plasmodesmata size exclusion limit. We also demonstrated that palmitoylation is indispensable for NbREM1.5 to hamper plasmodesmata permeability and inhibit TMV cell-to-cell movement.

L’organisation par compartimentalisation est une propriété générale des systèmes naturels coordonnant les évènements biologiques dans l’espace et le temps. Au cours des trente dernières années, il a pu être démontré qu’à l’échelle d’une membrane de nombreux sous-compartiments coexistent. Une telle organisation semble cruciale pour l’ensemble des activités biologiques cellulaires et par conséquent prépondérante pour le développement et la survie des organismes vivants. La membrane plasmique présente une grande diversité de compartiments, néanmoins leurs fonctions et les mécanismes moléculaires régissant leur organisation ne sont pas très bien compris. Afin d’apporter de nouvelles informations sur comment et pourquoi la membrane plasmique des plantes est souscompartimentée, nous étudions les nanodomaines des REMORINEs du groupe 1 au cours de l’infection de N. benthamiana par le Potato Virus X (PVX). En menant une approche multidisciplinaire, nous avons décortiqué un mécanisme moléculaire impliqué dans l’organisation en nanodomaine de REMORIN à la membrane plasmique. Via la génération de mutants nous présentons des liens fonctionnels entre l’organisation en domaine de REMORIN, son statut de phosphorylation, sa capacité à réguler la perméabilité des plasmodesmes et la propagation de cellule à cellule du PVX. Nous présentons également des éléments montrant qu’au cours de la perception de PVX par N. benthamiana, l’organisation de la membrane plasmique est cruciale pour la mise en place des mécanismes de défense de la plante. Cette étude met en avant pour la première fois chez les plantes l’importance de la régulation spatio-temporelle des protéines à la membrane plasmique dans l’identité et la fonction de domaines membranaires
Organization by compartmentalization is a general property of natural systems coordinating biological events in space and time. Over the past three decades, it has been demonstrated that multiple micrometric to nano-metric sub-compartments co-exist at a single membrane level. Such membrane organization seems critical for most all cell bioactivities and therefore critical for development and survival of potentially all living organisms. Plants respond to pathogens by activating highly regulated plasma membrane-bound signalling pathways. Plant plasma membrane (PM) displays a great diversity of compartments, but underlying functions and molecular mechanisms governing such organization are not well understood. To get insight in how and why plant PM is compartmentalized, we choose to study the plant PM nanodomain goup 1 REMORIN during the interaction between N. benthamiana and the Potato Virus X (PVX). Using a multidisciplinary approach we decipher a molecular mechanism involved in defining REMORIN PM domains localization. Making mutants we provide a functional link between REMORIN PM organization at single molecule level, its phosphostatus, regulation of plasmodesmata permeability and PVX cell-to-cell movement restriction. We then provide evidences that during N.benthamiana PVX sensing, PM organization appears critical for the modulation plant defence mechanisms and cell signaling. This study provides a unique mechanistic insight into how tight control of protein spatio-temporal organization at PM level is crucial to confer membrane domains identity and functionality

Dans la lutte contre les virus, les plantes ont mis au point divers mécanismes de défenses pour se protéger contre les agents pathogènes. Les protéines végétales localisées à la membrane plasmique telles que les rémorines (REM) peuvent limiter l’infection virale. Les REM appartiennent à une famille de protéines multigéniques spécifiques à la plante, classées en six groupes phylogénétiques localisées dans les nanodomaines de la membrane plasmique et, dans certains cas, au niveau des plasmodesmes. Notre équipe avait précédemment montré que chez la tomate et Nicotiana benthamiana, la surexpression de l’isoforme 3 du groupe 1 de Solanum tuberosum (StREM1.3) limitait la propagation de cellule-à-cellule du Potato Virus X, un Potexvirus sans affecter la réplication virale. Au cours de ma thèse, nos données ont permis de construire un modèle de travail dans lequel une protéine kinase dépendante du calcium (AtCPK3) d’Arabidopsis thaliana est capable d’interagir in vivo avec StREM1.3, de phosphoryler le domaine N-terminal de StREM1.3 et, enfin, avec l'aide de protéines non caractérisées à ce jour, conduire à la restriction du mouvement de cellule à cellule de PVX chez N.benthamiana. N.benthamiana , parfaite pour l'expérimentation virale, est allo-tétraploïde, rendant de ce fait difficiles les études génétiques. Sachant qu’il existe 34 isoformes de CPKs, avec une redondance fonctionnelle probable entre elles, nous avons basculé sur un autre pathosystème : nous avons choisi Arabidopsis thaliana profitant de la « boîte à outils » génétiques que cette plante offre et nous avons choisi une autre espèce de virus, de la famille des potexvirus capable d'infecter A. thaliana : le Plantago Asiatica Mosaic Virus (PlAMV). Les objectifs sont 1 / d’étudier la contribution des différents clades de REM dans le mouvement intercellulaire des potexvirus 2 / comprendre quels CPK sont impliquées dans ce processus en utilisant les mutants simples et double de REM mais aussi de CPK, ainsi que les surexpresseurs AtCPK 3 / Etudier la contribution du groupe 1 de REM et de CPK3 dans le mouvement systémique du potexvirus. Nous avions précédemment montré que, comme le PVX, le mouvement local du PlAMV est limité par StREM1.3 et AtCPK3 dans N.benthamiana. Nous avons optimisé les conditions expérimentales pour suivre et comparer le PlAMV marqué GFP dans différents fonds génétiques d'Arabidopsis. En utilisant cette méthode, nous avons pu suivre à la fois le mouvement de cellule à cellule du virus localement, puis l’infection systémique à travers la plante entière. Les mutants knock-out simples et multiples du groupe 1 de REM, ainsi que les surexpresseurs CPK ont été utilisés. Fait intéressant, nous n'avons pas détecté de différence de propagation par rapport au contrôle sur divers mutants de CPK, sauf dans le mutant cpk3KO. En effet, tant au niveau local que systémique, la propagation du PlAMV est améliorée sur le mutant cpk3KO alors que les lignées surexprimant CPK3 présentent un effet opposé, démontrant la grande implication de CPK3 dans la propagation du potexvirus. De même, nous démontrons la redondance de chaque isoforme du groupe 1 de REM sur la restriction du mouvement intercellulaire du PlAMV. Il est intéressant de noter que REM favorise la propagation intercellulaire d’un autre genre viral, le genre Potyvirus, ce qui suggère que les fonctions de REM ne sont pas généralisables pour tous les genres. Globalement, nos résultats classifient les groupes 1 de REM et CPK3 en tant que protéines de défenses antivirales dans les infections aux potexvirus, que ce soit au niveau local ou systémique, et suggèrent que la fonction de REM est dépendante du genre viral. Cette recherche ouvrira la voie sur de nouvelles clés thérapeutiques, pour in fine, lutter contre les infections virales
In the battle against viruses, plants have evolved various defence mechanisms to protect themselves against pathogens. Membrane-bound plant proteins such as Remorin (REM) may restrict viral infection. REMs belong to a plant-specific multigene family, classified in six phylogenetic groups that are localized in plasma membrane nanodomains and for some of them in plasmodesmata. Our team previously showed that in tomato and Nicotiana benthamiana, overexpression of Solanum tuberosum group 1 isoform 3 (StREM1.3) limits the cell-to-cell spread of the potexvirus Potato virus X (PVX) without affecting viral replication. During my thesis, our data allowed to built a working model in which the Arabidopsis thaliana CALCIUM-DEPENDENT PROTEIN KINASE 3 (AtCPK3) is able to interact with group 1 REM in vivo, phosphorylates the N-terminal domain of StREM1.3 and, finally, with the help of uncharacterized proteins lead to the restriction of PVX cell-to-cell movement in N.benthamiana. N.benthamiana is perfect for viral experimentation, but is allo-tetraploid, making it difficult for genetic studies. Because of CPKs have 34 isoforms with likely functional redundancy between them, we switched to another pathosystem using the genetic toolbox of Arabidopsis thaliana and a potexvirus species able to infect A. thaliana, the Plantago Asiatica Mosaic Virus (PlAMV). The objectives are 1/ to study the contribution of different REM clades in potexvirus intercellular movement; 2/ to understand which CPKs are involved in this process using REM and CPKs single and multiple mutants, as well as AtCPKs over-expressors; 3/ To study the contribution of Group 1 REM and CPK3 on systemic potexvirus movement. We previously showed that, like PVX, PlAMV local movement is restricted by StREM1.3 and AtCPK3 in N.benthamiana. We optimized the experimental conditions to track and compare GFP-tagged PlAMV in different Arabidopsis genetic backgrounds. By using this method, we were able to track both local virus cell-to-cell movement and systemic infection through the whole plant. Group 1 REM and CPK single and multiple knock out mutants, as well as CPK over-expressors wereused. Interestingly, we did not detect any difference in propagation compared with control on various CPKs KO, except in cpk3 mutant. Indeed, both in local and systemic, PlAMV propagation is enhanced on cpk3 mutant while CPK3 overexpressing lines display an opposite effect, demonstrating the great involvement of CPK3 in potexvirus propagation. Similarly, we demonstrate the redundancy of each isoform from group 1 REM on the restriction of the intercellular movement of PlAMV. Interestingly, REM promotes intercellular propagation of another viral genus, the potyvirus genus, suggesting that REM functions are not general for all genera. Globally, our results classify group 1 REM and CPK3 as antiviral defence protein both in local and systemic potexvirus infection, and suggest that REM function is viral genus dependent. This research will pave the way toward new host targets to fight phytovirus infection

Die Plasmamembran lebender Zellen stellt die Hauptbarriere für alle Arten von extrazellulären Signalen dar. Viele davon werden ins Innere der Zelle weitergeleitet, hier lösen sie im Kern transkiptionelle Veränderungen und damit die Anpassung der Zelle auf Proteinebene aus. Andere wiederum werden direkt erkannt und in unmittelbare molekulare Antworten umgewandelt, wie zum Beispiel die Sekretion von gespeicherten Stoffen oder Konformations-änderungen von Proteinen. Besonders in Pflanzen, welche durch ihre sesshafte Lebensweise auf die rechtzeitige und spezifische Erkennung von Umweltveränderungen angewiesen sind, hat sich ein höchst diverses Rezeptorsystem entwickelt. In der Ackerschmalwand Arabidopsis thaliana, der in dieser Arbeit verwendeten Modellpflanze, wurden 610 verschiedene Rezeptorproteine identifiziert, welche wiederum von zahlreichen interagierenden, und bis jetzt weitestgehend unerforschten Proteinen reguliert werden. Als entscheidendes Prinzip, dieses Aufgebot an membran-gebundenen Komponenten von Signalkaskaden zu organisieren, gilt inzwischen die zeitliche und lokale Kompartimentierung der Plasmamembran. Durch Akkumulation relevanter Bestandteile von biologischen Prozessen in sogenannten Membrandomänen werden kurze Reaktionszeiten und die unmittelbare Signalweiterleitung garantiert. Besonders wichtig bei solchen Prozessen sind sogenannte Gerüstproteine, welche als Adaptoren zwischen anderen Komponenten fungieren. In dieser Arbeit wurden Remorine, eine Familie pflanzenspezifische Proteinen ohne bisher definierte Funktion, aufgrund ihrer Eigenschaft Membrandomänen zu markieren und ihrer mutmaßlichen Beteiligung an Pflanzen-Pathogen-Interaktionen, genauer untersucht. Eine systematische Expression von Remorinen als Fluorophor-Fusionen mit anschließender hochauflösender mikroskopischer und quantitativer Untersuchung offenbarte, dass die meisten Remorine sich in deutlich unterschiedlichen Mustern an der Membran verteilen. Untersucht wurden dabei Parameter wie die Größe der erkennbaren Domänen, die Form, die Helligkeit, aus welcher auf die Proteinkonzentration rückgeschlossen werden kann, sowie die Domänendichte an der Membran. Diese Ergebnisse wurden von Kolokalisationsanalysen unterstützt, welche die Lokalisation in unterschiedlichen, koexistierenden Membrankompartimenten erkennen ließen. Ferner wurden die Eigenschaften der von Remorinen markierten Membrandomänen, wie zum Beispiel der Austausch an Proteinen mit der umgebenden Membran, sowie lokale und zeitliche Dynamik und Stabilität untersucht. Dabei konnte eine hohe Fluktuation einzelner Proteine zwischen Domäne und umliegender Membran, jedoch eine klare laterale Immobilität der gesamten Domäne nachgewiesen werden. Zusätzlich zeichneten sich die untersuchten Domänen teilweise durch eine außerordentlich große zeitliche Stabilität aus, andere wiederum scheinen abhängig von bestimmten Stimuli zu entstehen. Weitergehende Arbeiten dienten der Identifizierung der Funktion einzelner Bereiche der Proteine. Hierbei konnte die entscheidende Rolle des äußersten C-terminalen Bereichs, des so- genannten RemCAs (Perraki et al., 2012; Konrad et al., 2014) als Membrananker bestätigt werden. Zusätzlich wurden mit Hilfe eines Hefe-2-Hybrid Ansatzes zahlreiche neue Interaktoren für eine Auswahl von Remorinen identifiziert. Dabei wurde ein essentieller Rezeptor der basalen Immunantwort, BAK1 als Interaktor für Remorin 6.4 gefunden. Zuletzt wurden einige wenige Remorine mit Hilfe von Mutantenlinien in einer genetischen Studie phänotypischen Analysen bezüglich ihrer Funktion bei Pflanzen-Pathogen Interaktionen unterzogen. Remorin 6.4 spielt hiernach eine Rolle bei der Immunantwort nach Befall mit virulenten Bakterien. Die grundlegende Erkenntnis, dass in lebenden Zellen zahlreiche klar unterscheidbare Arten an Membrandomänen koexistieren, ist ein Meilenstein auf dem Weg zur Anerkennung einer neuen Vorstellung vom Aufbau der Zytoplasmamembran. Diese wird häufig noch als undifferenzierte zweidimensionale Flüssigkeit beschrieben, in welcher stellenweise sogenannte Lipidflöße, festere Strukturen aus Cholesterin und Sphingolipiden, die auch bestimmte Proteine beherbergen können, auftreten. Anhand der in dieser Arbeit gewonnen Ergebnisse, sowie ähnlicher Studien in Hefe lässt sich nun folgendes Bild zeichnen: Es ist davon auszugehen, dass unterschiedliche Proteine, welche im selben biologischen Prozess involviert sind, in unmittelbarer Nachbarschaft oder sogar im selben Proteinkomplex in der Membran organisiert sind. Die Lipidzusammensetzung in der unmittelbaren Umgebung wird von diesen Proteinen bestimmt, bietet jedoch auch die Grundlage für die Bildung der Domäne, indem sie die Lokalisation der Komponenten in diesem Bereich fördert. Die zahlreichen an der Zellmembran gleichzeitig ablaufenden, unterschiedlichen Prozesse erfordern eine hochkomplexe, zeitlich und räumlich stark regulierte Kompartimentierung der Membran. Es kann vermutet werden, dass Remorine eine Rolle als Gerüstproteine bei der Ausbildung einer Auswahl dieser Domänen bilden. Im Fall von Remorin 6.4 ist das Protein für den Prozess der Flagellin-Erkennung und die unmittelbaren Abwehrantworten, welche nachweislich eine Präformierung der beteiligten Proteinkomplexe voraussetzen, notwendig.

La rémorine du groupe 1 isoforme 3 de Solanum tuberosum (StREM1.3) est une protéine membranaire de la famille multigénique de protéines de plante appelée rémorines (REMs), impliquées dans l’immunité des plantes, la symbiose, la résistance aux stress abiotiques et la signalisation hormonale. La caractéristique la plus connue des REMs est leur capacité à se ségréger en nanodomaines au feuillet interne de la membrane plasmique (MP). Pour StREM1.3, ceci se fait via une interaction entre deux lysines de l’ancre C-terminale de la rémorine (RemCA) et le phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P) négativement chargé. Ainsi, RemCA modifie sa conformation et s’enfonce partiellement dans la MP, résultant en un accrochage membranaire intrinsèque. Capitalisant sur les données structurales déjà disponibles concernant cet isoforme, nous investiguons StREM1.3 davantage quant à ses propriétés d’interaction membranaire, en utilisant un large éventail de techniques, allant de la microscopie de fluorescence et de la RMN à l’état solide (ssNMR) à la microscopie de force atomique (AFM), la cryo-microscopie électronique (cryoEM) et la modélisation informatique. Nous souhaitons découvrir l’impact de l’oligomérisation et de la phosphorylation de StREM1.3 sur ses interactions membranaires et son activité biologique, ainsi que d’examiner son influence sur la dynamique des lipides et les lipides requis pour l’accrochage à la membrane et le regroupement en nanodomaines. Enfin, forts de toutes les données structurales disponibles, nous entreprendrons la reconstruction in vitro et la caractérisation de nanodomaines minimaux de StREM1.3
Group 1 isoform 3 remorin from Solanum tuberosum (StREM1.3) is a membrane protein belonging to the multigenic family of plant proteins called remorins (REMs), involved in plant immunity, symbiosis, abiotic stress resistance and hormone signalling. REMs’ most well known feature is their ability to segregate into nanodomains at the plasma membrane’s (PM) inner leaflet. For StREM1.3, this is achieved by an interaction between two lysines of the remorin C-terminal anchor (RemCA) and negatively charged phosphatidylinositol 4-phosphate (PI4P). Thus, RemCA undergoes conformational changes and partially buries itself in the PM, resulting in an intrinsic membrane anchoring. Capitalising on pre-existing structural data about this isoform, we investigate StREM1.3’s membrane-interacting properties further, using a wide array of techniques, ranging from fluorescence microscopy and solid-state nuclear magnetic resonance (ssNMR) to atomic force microscopy (AFM), cryo-electron microscopy (cryoEM) and computational modelling. We aim to discover the impact of StREM1.3’s oligomerisation and phosphorylation on its membrane interactions and biological activity, and to assess its influence on lipid dynamics as well as its lipid requirements for membrane binding and nanoclustering. Finally, based on all available structural data, we will undertake the in vitro reconstruction and characterisation of minimal nanodomains of StREM1.3

Les REMORINES du groupe 1 sont des protéines spécifiques des plantes, localisées dans la membrane plasmique. Nous avons montré que StREM1.3 (REM) constitue un marqueur des radeaux lipidiques, des domaines membranaires du plasmalemme enrichis en stérols et sphingolipides. De plus, REM se trouve enrichie dans les plasmodesmes (PD), des canaux ancrés dans la paroi qui assurent les communications intercellulaires. Nous avons mis en évidence pour la première fois le rôle physiologique de REM dans la plante, cette protéine est capable de ralentir la propagation virale du Potato Virus X (PVX) et d’autres virus. Par ailleurs, l’activité antivirale de REM est régulée par phosphorylation et conduit à une modification de la taille du pore des PD par dépôt de callose. Des candidats protéiques ont été sélectionnées et leur validation fonctionnelle a été initiée in planta par des approches de transgénèse, en expression transitoire et sur des plantes transgéniques soumises à des infections virales pour étudier la propagation des virus. Des approches de biochimie d’interaction des protéines, et d’imagerie ont également été envisagés. Le sujet de cette thèse vise à appréhender les mécanismes de l’interaction de REM avec ses partenaires dans la membrane lors de l’infection virale, en se focalisant sur les interactions protéines-protéines lors de la réponse au PVX. Nous nous intéresserons plus particulièrement aux protéines des PD et des radeaux membranaires qui sont très probablement ciblées lors de cette interaction avec les virus
Group 1 REMORINs are plant-specific proteins located at the plasma membrane. We have shown that StREM1.3 (REM) is a marker of lipid rafts, plasma membrane domains enriched in sterols and sphingolipids. In addition, REM is enriched in plasmodesmata channels (PD) which are anchored within the cell wall and enable intercellular communication between virtually all plant cells. We have demonstrated for the first time the physiological role of REM in plants, this protein is able to reduce the viral cell-to-cell movement of Potato Virus X (PVX) and other viruses. Moreover, the antiviral activity of REM is regulated by phosphorylation and leads to a modification of the pore size of PD via the accumulation of callose, a sugar polymer, around the neck regions of PD. In order to understand how REM is able to induce the accumulation of callose in these specific regions, a large set of proteins have been selected and the deciphering of their functions have been initiated in planta by transgenic approaches, in transient expression and on transgenic plants, which will be subjected to viral infections to study the spread of viruses. Protein interaction, biochemistry and imaging approaches were also used to study this question. This thesis aims at understanding the mechanisms of the REM interaction with its membrane partners during viral infection, focusing on the protein-protein interactions during the response to PVX. We will focus more particularly on PD proteins and membrane rafts that are most likely targeted during this interaction with viruses

Con l’entrata in vigore del cosiddetto “Decreto BIM”, ovvero il Decreto n.560 del Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti del 1° dicembre 2017, gli studi professionali si sono trovati a dover affrontare nuove problematiche. Tale decreto, infatti, ha introdotto la graduale obbligatorietà dell’applicazione di metodologie BIM da parte delle stazioni appaltanti negli appalti pubblici. Il presente testo è stato redatto con l’obiettivo di valutare vantaggi e limiti dell’applicazione di un processo BIM al progetto di un ponte. Per farlo è stata applicata la metodologia BIM al progetto del ponte Remorino che verrà realizzato lungo la via Simen a Minusio (Svizzera) con l’obiettivo di ottenere una modellazione conveniente del progetto per ricavare elaborati tecnici e computi metrici veritieri. La prima fase della sperimentazione ha previsto la modellazione BIM del progetto del ponte tramite il software Revit partendo dagli elaborati tecnici che sono stati forniti. Visto l’attuale stato dell’arte, ancora molto arretrato rispetto alle richieste di legge, l’obiettivo è capire se è possibile ottenere un modello BIM corretto e potenzialmente esportabile in un formato aperto o se è necessario fermarsi a un determinato livello di dettaglio. La seconda fase ha previsto lo sfruttamento del modello ottenuto per valutarne l’effettiva utilità. In particolare, sono stati creati elaborati tecnici per esaminare i possibili vantaggi e le differenze rispetto a quelli che si realizzano con Autocad. Per concludere, è stato ricavato anche un computo dei materiali da confrontare con quello effettivo relativo all’opera oggetto della tesi.

Les légumineuses sont capables d'établir une interaction symbiotique avec des bactéries du sol, collectivement appelées rhizobia. Les facteurs Nod (NFs), molécules produites par le symbiote, sont indispensables à l'établissement de cette symbiose. Les études génétiques chez M. Truncatula ont révélé l'implication de deux récepteurs kinase de la famille des LysM-RLKs, NFP et LYK3, dans la perception des NFs. NFP est indispensable à toutes les réponses induites chez l'hôte par les NFs alors que LYK3 contrôle spécifiquement l'infection. Afin de mieux comprendre les mécanismes de signalisation encore mal connus en aval de LYK3, deux criblages de banques d'ADNc de M. Truncatula dans deux systèmes double-hybride ont été entrepris dans le but d'identifier des partenaires de ce récepteur. Un de ces criblages a permis l'identification d'un gène codant pour une E3 ubiquitine ligase de la famille des U-Box et nommé MtPUB1. MtPUB1 joue un rôle négatif dans les processus d'infection et de nodulation. Comme pour LYK3, ce rôle dépend de la nature des NFs produits par le symbiote. En parallèle, il a été montré par une approche ciblée que LYK3, NFP et DMI2 peuvent interagir avec une remorine, protéine membranaire contrôlant positivement l'infection chez M. Truncatula
Leguminous plants can establish symbiotic interaction with nitrogen fixing soil-born bacteria collectively referred as rhizobia. Nod factors (NFs) are rhizobia produced molecules essential to the establishment of this interaction. Genetic studies of the NFs perception in M. Truncatula led to the identification of two LysM receptor-like kinases, NFP and LYK3. NFP is necessary for all NFs induced responses while LYK3 specifically controls infection. Signalling events downstream LYK3 are poorly understood. To decipher this signalling pathway, two different yeast two-hybrid screens using M. Truncatula cDNAs and LYK3 kinase as bait were performed. One screen identified an E3 ubiquitin ligase of the U-Box family renamed MtPUB1. MtPUB1 plays a negative role in infection and nodulation, and as for LYK3, this role relies on the NFs structure produced by the rhizobia. In parallel, a second approach based on pairwise interaction assays identified a remorin protein as partner of all three symbiotic receptor-like kinases, NFP, LYK3 and DMI2