Enzymologie en milieu complexe
Enzymology in a complex mediumResearch

🇫🇷 La fixation du CO2 dans le cycle de Calvin-Benson-Bassham est réalisée par la RuBisCO, qui, chez les diatomées a un Km de 23 à 65 μM pour le CO2. Or la concentration de ce dernier dans les milieux aquatiques est inférieure à ces valeurs. Pour pallier cette difficulté, les microalgues possèdent des mécanismes de concentration du CO2 (CCM) qui augmentent la concentration de CO2 au voisinage du site actif de la RuBisCO. Nous nous intéressons à ces CCMs, en particulier chez les diatomées. Nous avons récemment identifié une nouvelle classe d’anhydrase carbonique: l’anhydrase carbonique iota (ι-CA) chez une diatomée marine, Thalasiossira pseudonana. ι-CA presente plusieurs specificités: son activité catalytique pour la conversion CO2 ↔ HCO3– n’est pas dépendante du Zn2+; elle est fonctionnelle en absence de métal ou en présence de Mn2+; elle oligomérise dans une forme atypique de drone. Par ailleurs, nous avons aussi identifié des protéines plus abondantes en condition de faible concentration de CO2 (50 ppm or 400 ppm) vs high concentration (20 000ppm) chez T. pseudonana, notamment une protéine homologue à la CP12 (Thaps-CP12). | 🇬🇧 The fixation of CO2 in the Calvin-Benson-Bassham (CBB) cycle is performed by the RuBisCO that has a Km for CO2 of 23 to 65 μM in diatoms. Since in aquatic environment, the CO2 concentration is lower than these values, microalgae have evolved CO2 concentrating mechanisms (CCM) that increase the local CO2 concentration nearby the RuBisCO active site. We are interested in the CCM especially from diatoms. Recently, we have identified a new class of carbonic anhydrase, the iota carbonic anhydrase (ι-CA) that participates to the biophysical CCM of a marine diatom, Thalassiosira pseudonana. ι-CA presents unique specificities in its catalysis of CO2 ↔ HCO3– conversion: it does not require Zn2+; can work either independently of metal or with Mn2+; it oligomerises in an atypical drone-like shape. Besides, we have identified proteins that are more abundant in low-CO2 conditions (50 or 400 ppm) vs high concentration (20 000 ppm), in the marine diatom T. pseudonana. In particular, we have identified a protein homologous to CP12 (Thaps-CP12). |
Notamment, la protéine CP12 est une protéine conditionnellement désordonnée, qui se replie partiellement selon les conditions redox. Dans son état oxydé et partiellement replié, la CP12 associe deux enzymes du cycle CBB dans un complexe ternaire (la GAPDH et la PRK), où elles sont inactives. Nous étudions ces transitions structurales dans des conditions physiologiques. |
In particular, the CP12 protein is a conditionnally redox-dependant disordered protein, that is partially folded when oxidized. In this oxidized state, CP12 associates two CBB enzymes in a ternary complex (PRK and GAPDH) in which they are inactive. We are studying the structural transitions of CP12 in physiological conditions. |
Nous visons également à générer des connaissances fondamentales sur la façon dont deux voies de signalisation du stress et de l’énergie (inhibiteurs de « Target of rapamycin » TOR et ppGpp, un deuxième messager bien connu pour induire un stress chez les bactéries) intègrent les signaux du chloroplaste et du cytosol pour réguler croissance et accumulation de TAG. Nous avons étudié l’effet des inhibiteurs de TOR chez T. pseudonana et étudions actuellement le ppGpp et les enzymes qui le synthétisent ou l’hydrolyse chez Phaeodactylum tricornutum. |
We also aim to generate fundamental knowledge on how two major stress and energy signaling pathways (target of rapamycin (TOR) inhibitors and ppGpp, a second messenger well-known to induce stress in bacteria) integrate signals from the chloroplast and the cytosol to regulate the balance between growth and TAG accumulation. We have studied the effect of TOR inhibitors in T. pseudonana and are currently studying ppGpp in Phaeodactylum tricornutum. |