Phototropin connects blue light perception to starch metabolism in green algae
Yizhong Yuan
(1)
,
Anthony Iannetta
,
Minjae Kim
(2, 3)
,
Patric Sadecki
,
Marius Arend
(4, 5)
,
Angeliki Tsichla
,
M. Águila Ruiz-Sola
(1)
,
Georgios Kepesidis
(1)
,
Denis Falconet
(6)
,
Emmanuel Thevenon
(7)
,
Marianne Tardif
(8)
,
Sabine Brugière
(9)
,
Yohann Couté
(9, 8)
,
Jean Philippe Kleman
(10, 11)
,
Irina Sizova
,
Marion Schilling
(6)
,
Juliette Jouhet
(6)
,
Peter Hegemann
(12)
,
Yonghua Li‐beisson
(3, 2)
,
Zoran Nikoloski
(4, 13)
,
Olivier Bastien
(14)
,
Leslie Hicks
,
Dimitris Petroutsos
(14)
1
ChloroGenesis -
Dynamique du protéome et biogenèse du chloroplaste
2 EBMP - Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes
3 BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB)
4 University of Potsdam = Universität Potsdam
5 Systems Biology and Mathematical Modeling Group, Max-Planck-Institute of Molecular Plant Physiology
6 LIPID
7 Flo_RE - Régulateurs du développement de la fleur
8 EDyP - Etude de la dynamique des protéomes
9 BGE - UMR S1038 - Laboratoire de Biologie à Grande Échelle
10 ISBG - Integrated Structural Biology Grenoble
11 IBS - UMR 5075 - Institut de biologie structurale
12 HU Berlin - Humboldt-Universität zu Berlin = Humboldt University of Berlin = Université Humboldt de Berlin
13 MPI-MP - Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology
14 LPCV - Physiologie cellulaire et végétale
2 EBMP - Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes
3 BIAM - Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB)
4 University of Potsdam = Universität Potsdam
5 Systems Biology and Mathematical Modeling Group, Max-Planck-Institute of Molecular Plant Physiology
6 LIPID
7 Flo_RE - Régulateurs du développement de la fleur
8 EDyP - Etude de la dynamique des protéomes
9 BGE - UMR S1038 - Laboratoire de Biologie à Grande Échelle
10 ISBG - Integrated Structural Biology Grenoble
11 IBS - UMR 5075 - Institut de biologie structurale
12 HU Berlin - Humboldt-Universität zu Berlin = Humboldt University of Berlin = Université Humboldt de Berlin
13 MPI-MP - Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology
14 LPCV - Physiologie cellulaire et végétale
Yizhong Yuan
- Fonction : Auteur
- PersonId : 816661
- ORCID : 0000-0003-3386-983X
Anthony Iannetta
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1353711
- ORCID : 0000-0001-9482-960X
Minjae Kim
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1353699
- ORCID : 0000-0002-2356-1295
Patric Sadecki
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1353712
- ORCID : 0000-0002-0332-3177
Marius Arend
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1248912
- ORCID : 0000-0002-9608-4960
Angeliki Tsichla
- Fonction : Auteur
- PersonId : 816664
- ORCID : 0000-0001-7401-1093
M. Águila Ruiz-Sola
- Fonction : Auteur
- PersonId : 816660
- ORCID : 0000-0002-2281-6700
Georgios Kepesidis
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1248911
- ORCID : 0000-0002-1194-1987
Denis Falconet
- Fonction : Auteur
- PersonId : 740857
- IdHAL : denis-falconet
- ORCID : 0000-0001-8182-1182
Marianne Tardif
- Fonction : Auteur
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Sabine Brugière
- Fonction : Auteur
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Yohann Couté
- Fonction : Auteur
- PersonId : 173505
- IdHAL : yohann-coute
- ORCID : 0000-0003-3896-6196
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Jean Philippe Kleman
- Fonction : Auteur
- PersonId : 183584
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Irina Sizova
- Fonction : Auteur
Marion Schilling
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : marion-schilling
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Juliette Jouhet
- Fonction : Auteur
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- IdHAL : juliette-jouhet
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- IdRef : 098230565
Peter Hegemann
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1162296
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Yonghua Li‐beisson
- Fonction : Auteur
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Zoran Nikoloski
- Fonction : Auteur
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Olivier Bastien
- Fonction : Auteur
- PersonId : 737717
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- ORCID : 0000-0003-1804-0222
- IdRef : 110519604
Leslie Hicks
- Fonction : Auteur
- PersonId : 1353714
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Dimitris Petroutsos
- Fonction : Auteur
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- ORCID : 0000-0002-9656-661X
- IdRef : 22345219X
Résumé
Abstract In photosynthetic organisms light acts as an environmental signal to control their development and physiology, and as energy source to drive the conversion of CO 2 into carbohydrates used for growth or storage. The main storage carbohydrate in green algae is starch, which accumulates during the day and is broken down at night to meet cellular energy demands. The signalling role of light quality in the regulation of starch accumulation remains unexplored. Here, we report that in the model green alga Chlamydomonas reinhardtii blue light perceived by the photoreceptor PHOTOTROPIN causes dephosphorylation of the PHOTOTROPIN-MEDIATED SIGNALLING KINASE 1 that then suppresses starch accumulation by inhibiting the expression of GLYCERALDEHYDE-3-PHOSPHATE DEHYDROGENASE. Our results provide an in-depth view of how photoreceptor-mediated signalling controls microalgal carbon metabolism. One-Sentence Summary Blue light perception by PHOTOTROPIN triggers kinase-mediated signaling to inhibit starch accumulation in the green alga Chlamydomonas .