Les protéines de la famille Mep/Amt/Rh sont largement conservées dans l’évolution. Cette famille comprend les facteurs Rhésus dont les antigènes Rh humains sont les membres les plus notoires. Le rôle des protéines de type Mep/Amt/Rh en tant que transporteurs d’ammonium a largement été décrit chez les bactéries, les champignons et les plantes. Néanmoins, leur mécanisme de fonctionnement demeure élusif et la régulation de leur activité a été peu abordée chez les organismes eucaryotes. En utilisant comme modèles de la famille Mep/Amt/Rh les trois transporteurs d’ammonium de la levure Saccharomyces cerevisiae, nous avons tenté de comprendre les mécanismes de fonctionnement et de régulation de cette famille de protéines membranaires.Nous montrons qu’un résidu aspartate, conservé dans la famille Mep/Amt/Rh et situé à proximité d’un vestibule cation-attractif, joue un rôle structural dans la reconnaissance de l’ammonium chez le transporteur Mep2. De plus, un résidu histidine très conservé dans le pore hydrophobe des protéines Mep/Amt/Rh est substitué par un aspartate chez un sous-groupe de transporteurs d’ammonium fongiques. Cette substitution permet de définir deux sous-familles fonctionnelles possédant des propriétés bien distinctes.Nous montrons également que la kinase Npr1 intervient dans la modulation de l’activité intrinsèque des trois protéines Mep qui demeurent inactives mais stables à la membrane plasmique en absence de la kinase. Hormis leur rôle dans le transport d’ammonium en tant que source d’azote, nous montrons que l’activité des protéines Mep est requise pour différentes réponses physiologiques. Une diminution d’entrée d’ammonium en absence des protéines Mep ou de leur régulateur positif Npr1 entraîne une dérépression des gènes soumis à la répression catabolique azotée ainsi qu’un défaut dans le repompage de l’ammonium catabolique excrété durant la croissance en présence d’autres sources azotées. Un rôle supplémentaire de senseur d’ammonium avait été attribué au transporteur Mep2 dans l’induction de la croissance filamenteuse en réponse à une limitation en ammonium. Nous montrons que l’état d’activité de la protéine Mep2 est étroitement lié à sa capacité à induire le développement filamenteux.

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Doctorat en Sciences