Biochimie & Biochimie Analytique

Abstrait

Réalisation de progrès récents dans la compréhension du développement des plantes et des processus associés grâce à la résonance plasmonique de surface

Prachi Jain, Dhara Arora et Satish C Bhatla

Depuis son introduction au début des années 1990, la SPR est devenue un outil de recherche puissant pour étudier la spécificité, l'affinité et la cinétique en temps réel d'une large gamme d'interactions biomoléculaires, notamment les interactions protéine-ADN, protéine-protéine, protéine-glucide, protéine-ARN et protéine-lipide. La résonance plasmonique de surface (SPR) a fourni des informations cruciales sur les mécanismes des interactions moléculaires accompagnant divers aspects du développement des plantes. La relation structure-fonction de diverses lectines dépend de l'arrangement quaternaire de ses monomères. De nouvelles découvertes ont été faites dans la recherche sur les hormones végétales en utilisant la SPR comme technique. Ainsi, de nouvelles protéines de liaison à l'acide salicylique (SABP) ont été identifiées chez Arabidopsis. Il s'agit notamment de la sous-unité E2 de l'α-cétoglutarate déshydrogénase, des glutathion S-transférases, des oligopeptidases TOP2 et TOP1 et des membres de la famille des protéines GAPDH. En immobilisant les peptides DELLA marqués à la biotine sur la puce du capteur et AtGID1a [récepteur de l'acide gibbérellique (GA) d'Arabidopsis] comme analyte, il a été observé que GA4 améliore au maximum la liaison entre DELLA et GID1. La méthode de détection SPR décorée par monocouche à empreinte moléculaire (MIM) différencie précisément les hormones végétales similaires, telles que l'IAA, l'acide 1H-indole-3-butyrique (IBA) et la kinétine (KT), avec des limites de détection autour de la plage sous-picomolaire. Il a été démontré que Coronatine Insensitive-1 (COI1) agit comme un récepteur d'acide jasmonique en utilisant SPR. La ricine, une toxine végétale, a été détectée à une concentration 2 500 fois inférieure à la dose létale minimale (200 ng.ml-1) à l'aide d'un biocapteur SPR. Des études cinétiques de liaison en temps réel de protéines virales (VirE1 et VirE2) et d'ADN simple brin utilisant la SPR ont montré que leur liaison est fortement influencée par le substrat et qu'elle se produit au niveau des séquences poly T et non au niveau polyA et dsADN. Une interaction entre la protéine de réplication (p93) du virus de la nécrose du concombre (CNV) et la protéine hôte, Hsp 70 (chaperon moléculaire), a révélé le rôle potentiel de Hsp90 dans l'assemblage de la réplicase virale. L'analyse SPR d'une petite bibliothèque de composés phytochimiques a montré que l'ellagitanine géraniine est l'un des inhibiteurs les plus puissants de Hsp90 (un stabilisateur de nombreuses oncoprotéines). Les applications futures de la technique SPR sont susceptibles d'apporter des contributions considérables à la compréhension moléculaire du développement des plantes et des processus associés.