Description du projet
Sortir des ténèbres: comprendre les flux métaboliques chez les eucaryotes phototrophes
La plupart d’entre nous sont familiers avec les rythmes circadiens, une synchronisation interne oscillante qui se conforme à la rotation de la Terre en 24 heures. Les processus métaboliques y sont fortement liés de manière à optimiser l’utilisation de l’énergie tout au long du cycle lumière-obscurité. De même, les transitions entre l’obscurité et la lumière sont très importantes pour les phototrophes, qui tirent leur énergie de la lumière du soleil grâce à la photosynthèse. Les transitions obscurité-lumière provoquent des changements dans l’état redox des composants photosynthétiques qui modulent les flux métaboliques. Le projet CHLARABIDOX, financé par l’UE, étudie la dynamique, à l’échelle du protéome, de réponse à la lumière chez deux espèces phototrophes (l’algue verte Chlamydomonas reinhardtii et la plante Arabidopsis thaliana). La haute résolution temporelle des changements métaboliques liés à l’oxydoréduction induite par la lumière pourrait aider à manipuler les processus énergétiques de production de biocombustibles et à identifier les modifications qui permettent aux plantes de s’adapter au changement climatique.
Objectif
Most organisms exhibit a diurnal metabolic cycle, especially phototrophs, whose metabolism is strictly dependent on light. Dark-light transitions are accompanied by dramatic changes in the redox state of photosynthetic components, which drives redox-based post-translational modification of protein cysteines, whose oxidation state can considerably impact protein activity, and thus regulate metabolism. Given the central role of redox metabolism in biology, the operation of thiol-disulphide based switches are well-appreciated as a metabolic acclimation strategy, and the study of cysteine modifications in proteomes is a major interest of contemporary biology. The objective of CHLARABIDOX is to go beyond inventories of redox modified proteins by monitoring the proteome-wide dynamics of disulphide-dithiol status in the context of a diurnal metabolic cycle in phototrophic eukaryotes, specifically, the green alga Chlamydomonas reinhardtii and the land plant Arabidopsis thaliana. An innovative chemoproteomic isoTOP-ABPP approach will be used in an experimental design with deep temporal resolution to capture a good fraction of the proteome with site specificity and quantitative information about reactivity. The discoveries will be made in the context of a body of literature on thioredoxin-dependent redox regulation of central carbon metabolism, which will serve as a priori validation. The outcome of the project is a proteome-wide view of the operation of regulatory redox sensors, anchored to accompanying rich datasets on physiology, metabolic potential, transcriptomics, proteomics and central metabolites, which would inform the operation of light-driven metabolic networks. Both systems are compatible with downstream modelling of diurnal metabolic fluxes and validation by reverse genetics approaches. A long term impact on strategies for manipulating metabolism for biofuels production, or manipulating photosynthesis for better acclimation to climate change is also envisioned.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
41004 Sevilla
Espagne