Homéostasie des métaux dans le chloroplaste : étude comparée de trois transporteurs de la famille des ATPases de type PIB
Impliqués dans de très nombreux processus cellulaires, les métaux de transition tels que Cu+, Mn2+ ou Zn2+ sont essentiels au développement de la plante. Chez Arabidopsis thaliana, l’adressage du cuivre aux chloroplastes et aux thylacoïdes implique trois transporteurs de la famille des ATPases de type PIB : HMA6, HMA8 et HMA1 dont la sélectivité ionique reste encore controversée. Le rôle de ces protéines n’a été déterminé jusqu’à présent qu’à partir d’approches génétiques ; le manque de données biochimiques étant principalement dû à la difficulté d’obtenir ces protéines sous forme active et en quantité suffisante, soit à partir de leur environnement natif soit après expression en système hétérologue. Récemment, nous avons montré que la bactérie Lactococcus lactis était adaptée à la production de ces ATPases et pu ainsi démontrer biochimiquement que HMA6 était un transporteur de haute affinité du cuivre monovalent.
L’objectif de ce projet est de caractériser en détails les ATPases chloroplastiques HMAs 1, 6 et 8 par des approches biochimiques et structurales. Pour cela, les formes natives et mutées de ces transporteurs seront produites dans L. lactis. Leurs caractéristiques enzymatiques seront ensuite déterminées par des expériences de phosphorylation similaires à celles réalisées dans l’étude de la forme native de HMA6. Les données recueillies permettront de comparer les propriétés fonctionnelles des 3 ATPases en termes de spécificité ionique et d’affinité pour le métal et l’ATP mais aussi de mettre en évidence l’importance de certains motifs ou domaines sur leur activité catalytique. En parallèle, une étude structurale sera initiée sur HMA6 qui nécessitera la mise au point préalable des conditions de solubilisation et de purification du transporteur.
Nos résultats permettront d’améliorer la connaissance des ATPases de type PIB de plante et d’apporter de nouvelles informations sur les mécanismes moléculaires associés au transport du métal par ces protéines. En complément des données obtenues par les approches in planta, ils permettront aussi de déterminer les rôles respectifs de HMA1, 6 et 8 dans l’homéostasie des métaux dans le chloroplaste.
Financement :
co-financement CEA/labex Gral
Période :
Septembre 2012 - Septembre 2015
Lieu :
laboratoire de Physiologie Cellulaire & Végétale,
Équipe D-Phy-Chloro
CEA Grenoble
et
Laboratoire Chimie et Biologie des Métaux
Équipe Biomet
CEA Grenoble
Contacts :
Daphné Seigneurin-Berny
Laboratoire de Physiologie Cellulaire & Végétale
UMR 5168 CNRS/UJF/INRA/CEA-Grenoble
iRTSV - 17 rue des Martyrs
38 054 Grenoble cedex
Tel : 33 (0)4 38 78 23 63
Patrice Catty
Laboratoire Chimie et Biologie des Métaux
UMR 5249 CNRS/UJF/CEA-Grenoble
iRTSV - 17 rue des Martyrs
38 054 Grenoble cedex
Tel : 33 (0)4 38 78 93 05
Autres informations :
Formation en biologie moléculaire et biochimie souhaitée.
Le candidat doit avoir une mention bien en master 2.
Recrutement
 Two-years Post doctoral position (Beginning November-December 2011) |
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In the last decades, as a consequence of the inevitable end of fossil energy resources associated with a high increase in energy consumption, attempts to develop sustainable energies have emerged all over the word. As a consequence, tremendous efforts were made to take advantage of the exceptional photophysical properties of ruthenium polypyridyl complexes with the final objective to convert solar energy into chemical energy. In our research program aiming to develop new polypyridyl ruthenium-based catalysts for oxidation, we were interested in the combination of a photosensitizer and a catalytic fragment within the same complex to achieve catalytic light-driven oxidation. As far as we know, only one paper, published two years ago, reported the application of such a system for alcohol oxidation (Rocha et al. Angew. Chem. Int. Ed., 2009, 48: 9672). However, on the contrary to the alcohol oxidation which requires “only” a proton-coupled electron transfer (PCET), sulfides, alkenes and alkanes oxidation requires also an oxygen atom transfer. Due to the lack in such a field, we reported very recently a new eco-aware catalytic system able to perform the oxidation of sulfides via an oxygen atom transfer from H2O to the substrate (Hamelin et al. Inorg. Chem., 2011, 50: 7952)
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| Proposition de thèse financée co-dirigée avec le laboratoire PCV |
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