Structural analysis of Magnaporthe oryzae effectors involved in pathogen recognition by the rice immune receptor RGA-5. Analyse Structurale d’effecteurs de Magnaporthe oryzae impliqués dans la reconnaissance de l’agent pathogène par le récepteur immunitaire du riz RGA-5

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de Guillen, Karine

Edité par CCSD -

To promote infection, the rice phytopathogen fungus Magnaporthe oryzae secretes proteins, called effectors, which will interfere with cellular process in the host. The recognition of some of them (avirulence effector, or Avr) by the plant immune receptors, named resistance proteins (R), induces the resistance.This thesis has allowed the structural characterisation, by Nuclear Magnetic Resonance, of two Avr-effectors proteins of Magnaporthe oryzae, AVR1-CO39 and AVR-Pia. Although very different in term of their primary sequences, the unexpected discovery that they share a similar fold with AVRPizt, another M.oryzae effector, and ToxB, a toxin of the wheat pathogen Pyrenophora tritici-repentis, allow us to highlight an effector family named MAX-effector (M. oryzae Avrs and ToxB) mostly found inM.oryzae et M.Grisea.At the same time, we investigated the interaction between AVR-Pia and the « integrated decoy » domain RATX1 from RGA5. The structure of AVR-Pia-H3, an inactive allele of AVR-Pia which has lost binding to RATX1, was determined by NMR. These interactions were characterized by calorimetry and the binding surface of RATX1 on AVR-Pia was determined by NMR. In planta studies of AVR-Piamutants and various RGA5 domains in rice show that even if the RATX1 domain is necessary, it is not the only RGA5 domain involved in the effector recognition . Pour promouvoir l’infection, le champignon Magnaporthe oryzae, phytopathogène du riz, sécrète des protéines nommées effecteurs qui vont interférer avec les processus cellulaires de son hôte. La reconnaissance de certains de ces effecteurs, appelés Avr, par des récepteurs immunitaires de la plante, nommés protéines de résistance (R) est à l’origine de la résistance.Cette thèse a permis la caractérisation structurale par Résonance Magnétique Nucléaire de deux effecteurs d’avirulence du champignon Magnaporthe oryzae, AVR1-CO39 et AVR-Pia. Bien que très différents au niveau de leurs séquences primaires, la découverte inattendue d’un repliement similaire pour ces deux effecteurs et AVR-Pizt, effecteur de M. oryzae, ainsi que ToxB, toxine du pathogène du blé Pyrenophora tritici-repentis nous a permis de mettre en évidence une famille d’effecteurs appelée MAX-effecteurs (M. oryzae Avrs and et ToxB) principalement retrouvée chez M.oryzae et M.Grisea.Parallèlement à cette étude, nous nous sommes intéressé à caractériser l’interaction entre l’AVRPia et le domaine « leurre intégré » RATX1 de la protéine de résistance RGA5. La structure d’un allèle inactif AVR-PIA-H3, qui a perdu la capacité de liaison au RATX1, a été déterminée par RMN. Ces interactions ont été caractérisées par calorimétrie et la surface de liaison du RATX1 sur l’AVR-Pia a été identifiée par RMN. Les études in planta de mutants de l’effecteur AVR-Pia et de domaines du RGA5 dans le riz montrent que le RATX1, bien que nécessaire n’est pas le seul domaine de RGA5 impliqué dans la reconnaissance de l’effecteur.

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