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Accueil > Départements > Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale > Diana KIRILOVSKY : Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques

L’état rédox cellulaire

Pierre SETIF

La thématique concernant l’état rédox cellulaire (responsable : P. Sétif) est actuellement centrée sur l’étude des cyanobactéries. La physiologie de ces organismes et leur croissance dépendent de cet état rédox et sont régulées par lui. Nous étudions les mécanismes impliqués dans la détermination, la modulation et la régulation de (et par) cet état rédox. Photosynthèse et respiration sont au cœur de ces mécanismes dont la caractérisation dans différentes espèces et différents mutants constitue un socle essentiel de connaissances en vue de leur optimisation éventuelle pour l’obtention de biofuels de troisième génération.

La présence concomitante des complexes photosynthétiques et respiratoires dans les membranes internes des cyanobactéries pose un défi particulier, dans la mesure où différents modes de transfert d’électrons (photosynthétiques linéaire et cyclique, respiratoire) non seulement coexistent mais interagissent de manière étroite. Les deux métabolites primaires ATP et NADPH, qui résultent de ces processus, sont régulés dans leur production relative de manière à adapter le rapport ATP/NADPH à la croissance cellulaire. Les mécanismes de régulation et de défense contre les ROS, qui sont produits de manière inévitable lors des flux d’électrons photosynthétique et respiratoire, sont étudiés en parallèle.

Plusieurs sondes spectroscopiques en temps réel sont susceptibles d’informer sur les flux d’électrons in vivo . Au laboratoire, nous mettons en oeuvre la plupart de ces observables pour déterminer l’état rédox des cellules et établir les vitesses de différentes réactions essentielles, ceci dans des conditions physiologiques variées (qualité/quantité de lumière, stress rédox, carences, présence d’inhibiteurs, etc...) et pour l’étude de nombreuses souches et mutants.

Les mêmes approches sont étendues à l’étude de microalgues eucaryotes tandis que certaines réactions sont également étudiées in vitro à partir de protéines isolées.

Photosynthetic apparatus
Flux d’électrons et de protons (lignes et flèches) et observables principales in vivo (ovales).

Publications

- Korn, A., Ajlani, G., Lagoutte, B., Gall, A., and Sétif, P. (2009) Ferredoxin:NADP+ oxidoreductase association with phycocyanin modulates its properties. J.Biol.Chem. 284:31789-31797.

- Sétif, P., Harris, N., Lagoutte, B., Dotson, S., and Weinberger, S. R. (2010) Detection of the photosystem I:ferredoxin complex by backscattering interferometry. J.Am.Chem.Soc. 132:10620-10622.

- Kauny, J. and Sétif, P. (2014) NADPH fluorescence in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 : A versatile probe for in vivo measurements of rates, yields and pools. Biochim.Biophys.Acta 1837:792-801.

- Srivastava, A. P., Knaff, D. B., and Sétif, P. (2014) Kinetic studies of a ferredoxin-dependent cyanobacterial nitrate reductase. Biochemistry 53:5092-5101.

- Sétif, P. (2014) Electron-transfer kinetics in cyanobacterial cells : Methyl viologen is a poor inhibitor of linear electron flow. Biochim.Biophys.Acta 1847:212-222.

- Bar-Eyal, L., Eisenberg, I., Faust, A., Raanan, H., Nevo, R., Rappaport, F., Krieger-Liszkay, A., Sétif, P., Thurotte, A., Reich, Z., Kaplan, A., Ohad, I., Paltiel, Y., and Keren, N. (2015) An easily reversible structural change underlies mechanisms enabling desert crust cyanobacteria to survive desiccation. Biochim.Biophys.Acta 1847:1267-1273.

- Sétif, P. (2015) Electron-transfer kinetics in cyanobacterial cells : Methyl viologen is a poor inhibitor of linear electron flow. Biochim.Biophys.Acta 1847:212-222.

- Quaranta, A., Lagoutte, B., Frey, J., and Sétif, P. (2016) Photoreduction of the ferredoxin/ferredoxin-NADP+-reductase complex by a linked ruthenium polypyridyl chromophore. Journal of Photochemistry and Photobiology B-Biology 160:347-354.

Contact


SETIF Pierre [Chercheur - CEA]
Equipe Kirilovsky D. - Mécanismes régulateurs chez les organismes photosynthétiques
01 68 02 98 67 Saclay - Bât 532

publié le , mis à jour le