of the thesis The presented work explores the function and regulation of intracellular signaling that utilizes phospholipase D (PLD) and phosphatidic acid (PA), especially in the context of cellular morphogenesis of plants. PLDs cleave membrane phospholipids to phosphatidic acid, which has important biophysical and signaling role in many contexts, such as stress response, regulation of cytoskeletal dynamics and vesicular transport. Vesicular transport is essential in focused tip growth of plant pollen tubes and root hairs. Part of the work deals with NADPH oxidases, that are an emerging counterpart of PLD/PA signaling. Tobacco pollen tubes served as the main experimental model, as it enables assessing of changes in secretory pathway after pharmacological or genetic treatments. A technique utilizing antisense oligonucleotides was used for selective knock-down of PLD isoforms, NADPH oxidase and newly studied family of lipid phosphate phosphatases (LPPs) in pollen tubes. This enabled to assess functions of individual isoforms. For studying of selected gene families, various bioinformatic tool were utilized, such as dendrogram construction, analysis of available expression data and creating of virtual proteome. These tools together enabled to select potentially important genes for further experimental...

Le léiomyome utérin est la pathologie utérine la plus fréquente chez les femmes en âges de procréer. Des résultats précédent obtenus avec les cellules ELT3, une lignée de cellules de léiomyomes de rat, ont montré que l’acide lysophosphatidique (LPA) activait les MAP kinases ERK1/2 via le récepteur LPA1 couplé à la protéine Gi et l’activation de Raf, Ras et de MEK. Durant ce travail, nous avons caractérisé l’activité phosphatase responsable de la dégradation du LPA dans cette lignée de cellules ELT3. Nous avons montré que le LPA était dégradé exclusivement par la lipide-phosphate phosphatase 1 (LPP1), seule isoforme exprimé dans les cellules ELT3. Dans un deuxième temps nous nous somme intéressés aux effets du diacylglycerol pyrophosphate (DGPP). Le DGPP est un médiateur lipidique qui, sous sa forme dioctanoyl (DGPP8:0), est décrit comme un antagoniste des récepteurs LPA1 et LPA3 chez les mammifères. Dans cette étude, nous montrons que le DGPP8:0 n’a pas d’effet antagoniste sur l’activation du module MAP kinase ERK1/2 par le LPA mais qu’il induit une activation de ERK1/2 dans plusieurs lignées de cellules de mammifères. En effet le DGPP active ERK1/2 à travers l’activation des PKC, Raf et MEK. De plus, nous montrons que l’activation induite par le DGPP repose sur sa déphosphorylation catalysée par une LPP. Nous montrons également que l’inhibition de LPP1 par le VPC32183 ou l’utilisation de siRNA dirigé contre la lipide phosphate-phosphatase 1 (LPP1) réduit l’activation ERK1/2 induite par le DGPP. Ceci montre que le DGPP active ERK1/2 via sa déphosphorylation en acide phosphatidique (PA8:0), catalysée par la LPP1. Enfin dans une dernière partie nous montrons que le myomètre sain, contrairement aux cellules ELT3, exprime à la fois la LPP1 et la LPP3. En étudiant l’effet de la surexpression de la LPP3 dans les cellules ELT3, nous avons observé que la LPP3 interagissait avec la LPP1 et qu’elle pourrait la séquestrer dans des compartiments membranaires internes. Cette séquestration entraine une diminution de l’actvité ecto-LPP au profit de l’activité intracellulaire qui pourrait réguler négativement la production de seconds messagers phospholipidiques. Ces résultats montrent l’importance des LPP dans la régulation des effets des phospholipides bioactifs et suggère un lien entre le caractère tumorale des cellules de léiomyomes et l’absence de la LPP3. / Leiomyoma is the most common uterine disease in women in age of procreation. Previous result have shown that in ELT3 cells, which is a rat leiomyoma-derived cell line, lysophosphatidic acid (LPA) was able to activate ERK1/2 MAP kinases through the activation of the LPA1 receptor via the classical MAP kinase pathway involving Raf, Ras and MEK. We have observed that LPA was dephosphorylated in ELT3 cells by Lipid-phosphate phosphatase 1 (LPP1) which is the only LPP isoform expressed in these cells. In a second part, we investigated the effect of diacylglycerol pyrophosphate (DGPP). DGPP, in its octanoyl form (DGPP8:0), is described as an LPA1, 3-antognist. Here, we show that DGPP had no antagonistic effect on LPA-ERK activation, but was able to induce ERK activation by itself. This activation occurred through the activation of PKC, Raf and MEK. On the other hand, we show that DGPP-ERK activation required its dephosphorylation by LPP. Next we observed that the DGPP-ERK activation was inhibited by VPC32183, which we showed to inhibit LPP activity, and by siRNA treatment targeting LPP1. This results show that DGPP needs to be dephosphorylated into PA to induce ERK phosphorylation, and this dephosphorylation is catalyzed by LPP1. Finally, in the third part of this study, we were interested in the differential LPP expression between ELT3 cells and myometrium cells. Indeed, we have previously observed that ELT3 cell express only LPP1 while myometrial cells express LPP1 and LPP3. We observed that when LPP3 is expressed in ELT3 cells, it can interact with LPP1 and may restrain its plasma membrane localization reducing ectoLPP activity in favor of intracellular LPP activity. This may result in a negative regulation of intracellular phospholipidic second messengers. All these results show the significance of LPP in the regulation of bioactive phospholipid effects and suggest a relationship between the tumoral phenotype of leiomyoma cells and the absence of LPP3.