Role of the clathrin adaptor AP-1 in the virulence and the biogenesis process of secretory vesicles in the plant-pathogenic fungus Botrytis cinerea
Rôle de l'adaptateur de clathrine AP-1 dans la virulence et la biogenèse des vésicules de sécrétion chez le champignon phytopathogène Botrytis cinerea
Résumé
Plant pathogenic fungi represent an increasing threat to global food security which is increased by climate change. Understanding the mechanisms of pathogenesis is therefore essential to limit the development of fungal diseases in plants. The virulence of these fungi is largely based on the secretion of various proteins capable of degrading the host plant's constituents. Before being released into the extracellular environment, these proteins pass through the endoplasmic reticulum, the Golgi apparatus and sometimes the endosome, and are transported from one cellular compartment to another in intracellular vesicles. Today, the mechanisms of secretion, and more particularly of the biogenesis of these vesicles, are very little studied in fungi, despite being essential for the comprehension of pathogenesis. To better understand these mechanisms, we have created an under-expression mutant of a gene encoding for a subunit of the clathrin adaptor AP-1 in the necrotrophic fungus Botrytis cinerea. This adapter is involved in the biogenesis of secretory granules in Drosophila and humans. Characterization of the AP-1 mutant revealed that the complex was involved in polarized growth, fungal cell-wall synthesis, and the secretion of hydrolytic enzymes essential for fungal nutrition and virulence. To better understand the putative role of this adaptor in vesicle biogenesis, we also undertook the enrichment of intracellular vesicles, and we propose a strategy to isolate secretory vesicles. Our study shows for the first time the importance of the clathrin adaptor AP-1 in secretion mechanisms in a plant pathogenic fungus.
Les champignons phytopathogènes représentent une menace croissante pour la sécurité alimentaire mondiale qui est amplifiée par le dérèglement climatique. La compréhension des mécanismes de pathogénie est donc essentielle à la limitation du développement de maladies fongiques des plantes. La virulence de ces champignons repose en grande partie sur la sécrétion de diverses protéines capables de dégrader les constituants de la plante-hôte. Avant d’être libérées dans le milieu extracellulaire, ces protéines transitent par le réticulum endoplasmique, l’appareil de Golgi et parfois l’endosome, et sont transportées d’un compartiment cellulaire à l’autre à l’intérieur de vésicules intracellulaires. Aujourd’hui, les mécanismes de sécrétion, et plus particulièrement de la biogénèse de ces vésicules sont très peu connus chez les champignons, alors qu’ils sont essentiels à la compréhension du processus de pathogénie. Pour mieux comprendre ces mécanismes, nous avons créé un mutant de sous-expression d’un gène codant pour une sous-unité de l’adaptateur de clathrine AP-1 chez le champignon nécrotrophe Botrytis cinerea. Cet adaptateur est connu pour être impliqué dans la biogénèse des granules de sécrétion chez la drosophile et l’humain. La caractérisation du mutant AP-1 a révélé que le complexe était impliqué dans la croissance polarisée, la synthèse de la paroi fongique, et la sécrétion d’enzymes hydrolytiques essentielles à la nutrition et à la virulence du champignon. Afin de mieux comprendre le rôle supposé de cet adaptateur dans la biogénèse de vésicules, nous avons aussi entrepris l’enrichissement de vésicules intracellulaires et proposons une stratégie pour isoler les vésicules de sécrétion. Notre étude montre pour la première fois l’importance de l’adaptateur de clathrine AP-1 dans les mécanismes de sécrétion chez un champignon phytopathogène.
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