Rôles, modes d'action et substrats des protéases trans-thylacoïdiennes dans l'organisme modèle photosynthétique Chlamydomonas reinhardtii

par Marcio Rodrigues Azevedo

Projet de thèse en Biologie

Sous la direction de Catherine De vitry.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de École doctorale Sciences du Végétal : du gène à l'écosystème (2015-.... ; Orsay, Essonne) , en partenariat avec Laboratoire Physiologie Membranaire et Moléculaire du Chloroplaste (laboratoire) et de Université Paris-Sud (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-10-2018 .


  • Résumé

    La photosynthèse oxygénique est à la source de toute vie terrestre aérobie et permet la fixation du carbone. Les stress environnementaux altèrent la machinerie photosynthétique et les protéases sont essentielles pour le maintenance des chloroplastes en conditions défavorables. FtsH est une protéase majeure et ubiquitaire qui assure la dégradation de protéines membranaires. Le projet sera mené sur l'algue verte unicellulaire Chlamydomonas reinhardtii, chez laquelle nous isolons la protéase ATP-dépendante FtsH du thylacoïde dans de larges complexes (environ 1 MDa), beaucoup plus large que les hexamères de FtsH (Malnoë et al, 2014), et dont l'oligomérisation et l'activité protéolytique est redox régulée (Wang et al, 2017). Afin d'identifier ces interactions et d'en comprendre les rôles, nous avons récemment étiqueté FtsH1, purifié par affinité des complexes FtsH natifs, analysés ensuite par spectrométrie de masse. Parmi les protéines interagissant avec FtsH1 nous avons identifié FtsH2, comme attendu d'après la structure hétérohéxamérique de cette protéase, mais aussi une autre protéase du thylacoïde et des protéines impliquées dans la régulation du gradient de protons trans-thylacoïdal. Le projet vise à étudier le mode d'action moléculaire et le rôle de ces protéases dans la régulation de l'appareil photosynthétique à l'aide de mutants de ces protéases et de leurs interactants.

  • Titre traduit

    Roles, modes of action and substrates of trans-thylakoid proteases in the photosynthetic model-organism Chlamydomonas reinhardtii


  • Résumé

    Oxygenic photosynthesis is at the source of terrestrial life by poising the earth's atmosphere and allowing carbon fixation. Environmental stresses affect the photosynthetic machinery and proteases are critical for chloroplast maintenance when facing unfavourable conditions. FtsH is a major and ubiquitous protease that mediates the degradation of membrane proteins. The project will be undertaken in the photosynthetic model-organism Chlamydomonas reinhardtii, in which we isolate ATP-dependent FtsH in large complexes (around 1 MDa), much larger than expected for an FtsH heterohexamer (Malnoë et al, 2014), and which oligomerisation and proteolytic activity is redox regulated (Wang et al, 2017). To identify these interactions and understand their roles we recently tagged FtsH1, purified by affinity native FtsH complexes, further analyzed by mass spectrometry. Among the proteins interacting with FtsH1, we identified FtsH2, as expected from the heterohexameric structure of the protease, but also another thylakoid protease and proteins involved in the regulation of the trans-thylakoid proton gradient. The project aims at studying the molecular mode of action and the role of these proteases in the regulation of the photosynthetic machinery using mutants of these proteases and of their interactants.