1. Blue-light dependent reactive oxygen species formation by Arabidopsis cryptochrome may define a novel evolutionarily conserved signaling mechanism
- Author
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Laurent Consentino, Françoise Corbineau, Nathalie Jourdan, Pablo R. Castello, Carlos F. Martino, Margaret Ahmad, Stefan Lambert, Pierre-Etienne Bouchet, Jacques Witczak, Alain d'Harlingue, Mohamed A. El-Esawi, Adaptation Biologique et Vieillissement = Biological Adaptation and Ageing (B2A), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Department of Biomedical Engineering, Florida Institute of Technology [Melbourne], Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Belgrano, Botany Department, Tanta University, Laboratoire de Biologie du Développement (LBD), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Xavier University, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Photobiologie (PHOTO), Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut de Biologie Paris Seine (IBPS), and Administateur, HAL Sorbonne Université
- Subjects
0106 biological sciences ,PHOTORECEPTOR ,Arabidopsis thaliana ,Light ,Physiology ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Arabidopsis ,Plant Science ,medicine.disease_cause ,01 natural sciences ,Cryptochrome ,Sf9 Cells ,oxidative stress ,[SDV.BV] Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,CRYPTOCHROME ,OXIDATIVE STRESS ,chemistry.chemical_classification ,Recombination, Genetic ,0303 health sciences ,biology ,Cell Death ,Protoplasts ,Bioquímica y Biología Molecular ,Biological Evolution ,Cell biology ,REACTIVE OXYGEN SPECIES (ROS) SIGNALING ,Photomorphogenesis ,cryptochrome ,CIENCIAS NATURALES Y EXACTAS ,Signal Transduction ,Subcellular Fractions ,Programmed cell death ,PHOTOMORPHOGENESIS ,Cell Survival ,[SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Ciencias Biológicas ,03 medical and health sciences ,medicine ,reactive oxygen species (ROS) signaling ,[SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology ,[SDV.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology ,Transcription factor ,030304 developmental biology ,Reactive oxygen species ,Arabidopsis Proteins ,fungi ,ARABIDOPSIS THALIANA ,biology.organism_classification ,photoreceptor ,photomorphogenesis ,Cryptochromes ,Oxygen ,chemistry ,Reactive Oxygen Species ,Oxidative stress ,010606 plant biology & botany - Abstract
Cryptochromes are widespread blue-light absorbing flavoproteins with important signaling roles. In plants they mediate de-etiolation, developmental and stress responses resulting from interaction with downstream signaling partners such as transcription factors and components of the proteasome. Recently, it has been shown that Arabidopsis cry1 activation by blue light also results in direct enzymatic conversion of molecular oxygen (O2) to reactive oxygen species (ROS) and hydrogen peroxide (H2O2) in vitro. Here we explored whether direct enzymatic synthesis of ROS by Arabidopsis cry1 can play a physiological role in vivo. ROS formation resulting from cry1 expression was measured by fluorescence assay in insect cell cultures and in Arabidopsis protoplasts from cryptochrome mutant seedlings. Cell death was determined by colorimetric assay. We found that ROS formation results from cry1 activation and induces cell death in insect cell cultures. In plant protoplasts, cryptochrome activation results in rapid increase in ROS formation and cell death. We conclude that ROS formation by cryptochromes may indeed be of physiological relevance and could represent a novel paradigm for cryptochrome signaling. Fil: Consentino, Laurent. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Lambert, Stefan. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Martino, Carlos. Université Pierre et Marie Curie; Francia. University of Florida; Estados Unidos Fil: Jourdan, Nathalie. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Bouchet, Pierre Etienne. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Witczak, Jacques. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Castello, Pablo Raul. Universidad de Belgrano. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: El-Esawi, Mohamed. Université Pierre et Marie Curie; Francia. Tanta University; Egipto Fil: Corbineau, Francoise. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: d'Harlingue, Alain. Université Pierre et Marie Curie; Francia Fil: Ahmad, Margaret. Université Pierre et Marie Curie; Francia. Universidad Xavier; Estados Unidos
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- 2014
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