Caractérisation structurale et fonctionnelle des Fructose-1,6-Bisphosphatases chloroplastiques de Klebsormidium nitens, des protéines potentiellement régulées par le monoxyde d'azote.

Structural and functional characterisation of Fructose-1,6-Bisphosphatases of Klebsormidium nitens, proteins potentially regulated by nitric oxide.

• Auteur / Autrice : Alix Martinet
• Direction : Sylvain Jeandroz, Valérie Nicolas-frances
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Biochimie et biologie moléculaire
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2023
• Etablissement(s) : Institut Agro
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Environnements, Santé
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Agroécologie
• Partenaire(s) de recherche : École d'inscription : L'Institut Agro Dijon (2022-....)

Mots clés

Mots clés libres

Monoxyde d'azote

Algues

Signalisation cellulaire

Cycle de Calvin

Fbp

FBPase

Nitric oxide

Algae

Cell signalling

Calvin cycle

Fbp

FBPAse

Résumé

La fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase) est une enzyme clé du métabolisme des glucides chez tous les organismes vivants. Chez les plantes, elle existe sous trois isoformes : une forme cytosolique (cyFBP) et deux formes chloroplastiques (cpFBPI et II). La cpFBPI joue un rôle essentiel dans le cycle de Calvin, un processus fondamental de la photosynthèse. Elle contient une région régulatrice avec deux résidus cystéine qui permettent la régulation redox. Dans l'obscurité, un pont disulfure se forme entre les cystéines, rendant la protéine inactive. Dans des conditions lumineuses, ce pont est réduit, activant la protéine. Récemment, une régulation transitoire impliquant l'oxyde nitrique a été proposée pour la cpFBPI, bien que ce mécanisme reste à approfondir (Serrato et al 2018). Cette étude vise à caractériser cette régulation par le NO de la cpFBPI. De plus, la deuxième isoforme chloroplastique, la cpFBPII, est moins bien caractérisée et, chez la plupart des espèces de la lignée verte, ne possède pas de région régulatrice comparable à celle de la cpFBPI. Dans notre modèle, Klebsormidium nitens, une algue charophyte, deux cpFBPases ont également été identifiées sur la base de données génomiques et transcriptomiques. Cependant, contrairement aux données publiées sur les plantes terrestres, la cpFBPII possède une région comprenant deux cystéines, similaire à celle de la cpFBPI, et est donc susceptible d'être régulée par redox.

Fructose-1,6-bisphosphatase (FBPase) is a key enzyme in carbohydrate metabolism in all living organisms. In plants, it exists in three isoforms: a cytosolic form (cyFBP) and two chloroplastic forms (cpFBPI and II). CpFBPI plays an essential role in the Calvin cycle, a fundamental process in photosynthesis. It contains a regulatory region with two cysteine residues that enable redox regulation. In the dark, a disulfide bridge forms between the cysteines, rendering the protein inactive. Under light conditions, this bridge is reduced, activating the protein. Recently, a transient regulation involving nitric oxide has been proposed for cpFBPI, although this mechanism remains to be further investigated (Serrato et al 2018). This study aims to characterize this NO regulation of cpFBPI. Also, the second chloroplastic isoform, cpFBPII, is less well characterized and, in most green lineage species, lacks a regulatory region comparable to cpFBPI. In our model, Klebsormidium nitens, a charophyte alga, two cpFBPases have also been identified on the basis of genomic and transcriptomic data. However, cpFBPII, contrary to published data in terrestrial plants, has a region including two cysteines, similar to that of cpFBPI, and is therefore likely to be redox-regulated.