CANMORE — Impact des modifications cotranslationnelles N-terminales plastidiales lors de la réponse au stress

Les chloroplastes fonctionnent principalement comme des bioréacteurs convertissant la lumière en énergie chimique. En outre, ils agissent également en tant que centre de régulation pour la communication intracellulaire et la médiation des impacts environnementaux en régulant l'expression des gènes nucléaires. Les protéines chloroplastes sont codées par les génomes du plastide ou du noyau. Plusieurs complexes multi-protéines chloroplastiques, tels que celui de la RuBisCO (D-ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase / oxygénase - l'enzyme principale du cycle de Calvin-Benson et la protéine la plus abondante sur terre - sont assemblés à partir de sous-unités issues de chacun des deux génomes plastidique et nucléaire. Toutes les protéines localisées dans les chloroplastes, indépendamment de leur origine, subissent de nombreuses modifications co-et post-traductionnelles (CTM et PTM), qui jouent un rôle important dans la stabilité, l'accumulation, l'activité, l'assemblage et la compartimentation de ces protéines. Cependant, les CTM et les PTM des protéines plastidiques et de leurs modificateurs catalytiques n'ont pas été explorées de manière intensive à ce jour et le nombre de modifications identifiées augmente continuellement. Au cours des dernières années, la collaboration entre les trois équipes (Gif, Münster et Berlin) a conduit à une série de résultats préliminaires mettant en évidence les spécificités des systèmes de modifications N-terminales du plastide ainsi que les fonctions modulées. Ces éléments constituent les fondements du projet CANMORE. L'objectif primordial de CANMORE est d'élucider le (s) rôle (s) des modifications N-terminales (NPM) spécifiques des plastes et leur interdépendance réglementaire avec d'autres PTM. Via trois objectifs interconnectés, nous effectuerons une caractérisation structurale et mécanistique des modificateurs plastidiques impliqués dans les NPM et les PTM associés. Une grande importance sera accordée à la maturation N-terminale non conventionnelle et énigmatique de la grande sous-unité RuBisCO. Une compréhension détaillée des modifications des protéines survenant sur RuBisCO, en particulier dans des conditions environnementales défavorables, sera nécessaire pour parvenir à une compréhension et une éventuelle amélioration future de l'activité de RuBisCO et de la photosynthèse en général. Dans ce contexte, nous fournirons une étude approfondie du N-terminome plastidique et de l'acétylome en réponse au stress thermique, qui est particulièrement important pour l'activité de RuBisCO. Collectivement, le projet CANMORE fournira non seulement une analyse complète de la machinerie du MNP plastidique, mais améliorera également considérablement notre compréhension des conséquences des MNP sur des activités plastidiques spécifiques et lors de l'évolution des conditions environnementales. Pour ce projet, une synergie d'approches complémentaires impliquant la protéomique, la biochimie, la biologie structurale, la génétique et la biologie cellulaire sera proposée. Le projet CANMORE réunira trois groupes très complémentaires [Carmela Giglione, Team1 (France); Bernhard Grimm, Team2 (Allemagne); et Iris Finkemeier, Team3, (Allemagne)] avec des intérêts et un leadership mondial à la fois dans les CTM / PTM et la physiologie des chloroplastes.