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

Les Rémorines (REM) du groupe 1 sont des protéines spécifiques du monde végétale. Malgré leur caractère hydrophile elles sont localisées à la membrane plasmique. La phosphorylation des REM serait potentiellement impliquée dans la signalisation précoce et la défense des végétaux contre les pathogènes. Benschop et al. (2007) détecte AtREM1.3 (Arabidopsis thaliana, groupe 1b) phosphorylée en réponse au traitement par l'éliciteur générale flg22, tandis que Widjaja et al. (2008) a suggéré que la phosphorylation de AtREM1.2 est potentiellement impliquée dans la signalisation précoce à l'infection par Pseudomonas syringae. La fonction précise de la phosphorylation des protéines REM du groupe 1 reste inconnue. Des travaux antérieurs dans le laboratoire ont montré que le mouvement du virus X de la pomme de terre (PVX) est inversement corrélée à l'accumulation de StREM1.3 (Solanum tuberosum) et que StREM1.3 peut interagir physiquement avec la protéine de mouvement TRIPLE GENE BLOC Protein 1 (TGBp1) du PVX (Raffaele et al., 2009). Dans ce travail, nous avons étudié les mécanismes qui sous-tendent les interactions REM-TGBp1 et nous avons essayé de caractériser biochimiquement la kinase qui phosphoryle REM. Les conséquences physiologiques de l'interaction TGBp1 / StREM1.3 et de la phosphorylation de REM en terme de propagation des virus, d’inactivation génique post-transcriptionnelle, de régulation de l’ouverture des plasmodesmes, et d’activation de kinase ont également été étudiés. / The group 1 Remorin (REM) proteins are plant-specific oligomeric proteins that have been reported to localize to the plasma membrane despite their overall hydrophilic nature. There is evidence that the REM protein phosphorylation is potentially implicated in the early signaling and defense. Benschop et al. (2007) detected the AtREM1.3 (Arabidopsis thaliana group 1b of REM protein family) to be phosphorylated in response to treatment with the general elicitor flg22, while the Widjaja et al. (2008) suggested that the phosphorylation of AtREM1.2 is potentially implicated in early signaling upon infection with Pseudomonas syringae. The precise exact function of the group 1 REM protein phosphorylation remains unknown. Previous work in the laboratory showed that Potato virus X (PVX) movement is inversely correlated to potato StREM1.3 accumulation and that StREM1.3 can physically interacts with the movement protein TRIPLE GENE BLOCK PROTEIN 1 (TGBp1) from PVX (Raffaele et al., 2009). In this work, we studied the mechanism underlying the REM-TGBp1 interactions and we tried to characterise biochemically the kinase that phosphorylate REM. The physiological consequences of TGBp1/ StREM1.3 interaction and REM phosphorylation in terms of virus spreading, post-transcriptional gene silencing, plasmodesmata gating, kinase activation were also investigated.