Virginie Mengin, Pierre Pétriacq, Jean-Pierre Mazat, Alisandra K. Denton, Sylvain Prigent, Bertrand Beauvoit, Christine Nazaret, Mélisande Blein-Nicolas, Ségolène Augé, Mark Stitt, Camille Bénard, Yves Gibon, Sophie Colombié, Thierry Balliau, Bjoern Usadel, Michel Zivy, Olivier Bouchez, Isma Belouah, Chimie et Biologie des Membranes et des Nanoobjets (CBMN), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Mathématiques de Bordeaux (IMB), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université de Bordeaux (UB)-Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interactions Plantes Pathogènes (IPP), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Pierre et Marie Curie - Paris 6 (UPMC)-Institut National Agronomique Paris-Grignon (INA P-G), Biologie du fruit et pathologie (BFP), Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1, UNIROUEN - UFR Santé (UNIROUEN UFR Santé), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU), Max Planck Institute of Molecular Plant Physiology (MPI-MP), Max-Planck-Gesellschaft, Génétique Quantitative et Evolution - Le Moulon (Génétique Végétale) (GQE-Le Moulon), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-AgroParisTech-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Laboratoire de Génétique Cellulaire (LGC), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Physiopathologie mitochondriale, Université Bordeaux Segalen - Bordeaux 2-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), BioEcon Sci Ctr, Inst Bot & Mol Genet, Rhein Westfal TH Aachen, Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and École Nationale d'Ingénieurs des Travaux Agricoles - Bordeaux (ENITAB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
UMR BFP - Equipe Métabolisme; International audience; Protein synthesis and degradation are essential processes that regulate cell status. Because labeling in bulky organs, such as fruits, is difficult, we developed a modeling approach to study protein turnover at the global scale in developing tomato (Solanum lycopersicum) fruit. Quantitative data were collected for transcripts and proteins during fruit development. Clustering analysis showed smaller changes in protein abundance compared to mRNA abundance. Furthermore, protein and transcript abundance were poorly correlated, and the coefficient of correlation decreased during fruit development and ripening, with transcript levels decreasing more than protein levels. A mathematical model with one ordinary differential equation was used to estimate translation (kt) and degradation (kd) rate constants for almost 2,400 detected transcript-protein pairs and was satisfactorily fitted for over a thousand pairs. The model predicted median values of about 2 min for the translation of a protein, and a protein lifetime of approximately 11 days. The constants were validated and inspected for biological relevance. Proteins involved in protein synthesis had higher kt and kd values, indicating that the protein machinery is particularly flexible. Our model also predicts that protein concentration is more strongly affected by the rate of translation than that of degradation.