Prospérer à la lumière du soleil : une approche de biologie structurale pour évaluer la dynamique de l'intéractome du photosystème II. – PHOTO_DYN

Le photosystème II (PSII), un complexe photosynthétique membranaire, est l'élément clé de la conversion de l'énergie solaire en composés organiques. Dans un contexte où les conditions environnementales évoluent constamment pour envisager des applications biotechnologiques via des organismes photosynthétiques, il est important de comprendre comment ces organismes adaptent leur PSII. Cette adaptation repose sur l'interaction d'un noyau catalytique du PSII avec une pléthore de protéines - son interactome – afin d’optimiser la collecte de la lumière et mener le cycle de désassemblage/réparation du PSII endommagé par un excès de lumière. L'association structurale du PSII avec son interactome est transitoire et donc récalcitrante aux approches classiques de biologie structurale. Ainsi PHOTO-DYN combinera des approches biophysiques et de biologie structurale intégrative de pointe, telles que la spectrométrie de masse associée aux pontages chimiques (XL-MS) et la cryo-microscopie électronique (cryo-EM), afin d'établir les composants de l'interactome du PSII dans deux organismes modèles éloignés sur le plan écologique et évolutif, à savoir les plantes terrestres (Arabidopsis thaliana, At) et le phytoplancton marin (Phaeodactylum tricornutum, Pt). Des expériences en temps réel dans des conditions de lumière variables permettront d'élucider la variation dynamique des composants de l'interactome du PSII en réponse à des signaux environnementaux. Les résultats fourniront des informations inédites, ainsi que des pistes originales pour des applications biotechnologiques utilisant des organismes photosynthétiques, ceci afin d'augmenter leur productivité et pour optimiser la séquestration et la transformation du CO2 dans le phytoplancton marin.
Les défis techniques et biologiques posés par PHOTO-DYN seront adressés par trois partenaires, disposant d'une expertise et d'une instrumentation de pointe en protéomique, photosynthèse/photophysiologie et biologie structurale.