– ProKrebs

Le cycle de Krebs, une voie métabolique centrale très conservée, fournit des précurseurs de la synthèse d'un grand nombre de métabolites et macromolécules biologiques. Plusieurs maladies humaines résultent de ces flux métaboliques mal régulés. Des études récentes indiquent que certains intermédiaires du cycle de Krebs agissent comme signaux pour réguler diverses fonctions chez les bactéries, les plantes et l'homme. Toutefois, la fonction signal de ce type de métabolites est difficile à prouver in vivo du fait qu'ils sont rapidement métabolisés, ce qui limite notre compréhension sur le mécanisme de régulation exercé par ces métabolites. - Récemment, en combinant l'utilisation d'un analogue non-métabolisable du 2-oxoglutarate (2-OG, un des intermédiaires du cycle de Krebs), la technique de RMN à HRMAS (High Resolution Magic Angle Spinning) pour son suivi in vivo, et la génétique moléculaire, nous avons montré que la concentration intracellulaire en 2-OG constitue un signal de carence en azote chez la cyanobactérie filamenteuse Anabaena PCC 7120. Un facteur de transcription, NtcA, constitue un des récepteurs potentiels du signal 2-OG. Mais il reste à montrer que 2-OG et NtcA interagissent directement, et que cette interaction est importante pour réguler l'expression des gènes. - L'objectif principal de ce projet est de : 1) développer de sondes chimiques pour étudier l'interaction entre 2-OG et NtcA par RMN DOSY, photomarquage, Biacore et d'autres techniques de biochimie et génétique; 2) identifier de nouveaux récepteurs du 2-OG et définir les différentes voies de transduction du signal en réponse à une carence en azote en utilisant des approches transcriptomique et biochimique; 3) caractériser la coordination entre les métabolismes azoté et carboné chez les cyanobactéries par une approche globale à l'aide de puces à ADN pour étudier l'ensemble des réponses cellulaires lors d'une carence azotée, réelle ou mimée par un analogue non-métabolisable du 2-OG dans les cellules. - Ces études mettront en évidence le mécanisme moléculaire de la réponse cellulaire à une carence en azote, et la coordination de différentes voies métaboliques selon la physiologie et les conditions de croissance cellulaire. Puisque le métabolisme central est très conservé chez les organismes du vivant, et la fonction du signal du cycle de Krebs semble conservée également dans les différents organismes, nos études seront utiles pour la compréhension du rôle du cycle de Krebs dans la régulation de l'activité cellulaire d'un large éventail d'espèces. Les outils déjà développés, ou en cours de développement (sondes chimiques, approche RMN etc) pourront être appliqués à l'étude des plantes ou animaux. - ...