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Quantitative proteomic analyses reveal the impact of nitrogen starvation on the proteome of the model diatom Phaeodactylum tricornutum

Authors :
Josselin Lupette
Marianne Tardif
Sabine Brugière
Yohann Couté
Juliette Salvaing
Eric Maréchal
LIPID
Physiologie cellulaire et végétale (LPCV)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Laboratoire de biogenèse membranaire (LBM)
Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Etude de la dynamique des protéomes (EDyP)
BioSanté (UMR BioSanté)
Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010)
ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
ANR-10-INBS-0008,ProFI,Infrastructure Française de Protéomique(2010)
ANR-15-IDEX-0002,UGA,IDEX UGA(2015)
Salvaing, Juliette
Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology - - GRAL2010 - ANR-10-LABX-0049 - LABX - VALID
CBH-EUR-GS - - CBH-EUR-GS2017 - ANR-17-EURE-0003 - EURE - VALID
Infrastructure Française de Protéomique - - ProFI2010 - ANR-10-INBS-0008 - INBS - VALID
IDEX UGA - - UGA2015 - ANR-15-IDEX-0002 - IDEX - VALID
Source :
Proteomics, Proteomics, In press, 22, pp.2200155. ⟨10.1002/pmic.202200155⟩
Publication Year :
2022
Publisher :
HAL CCSD, 2022.

Abstract

Data Paper; International audience; Diatoms are one of the largest groups in phytoplankton biodiversity. Understanding their response to nitrogen variations, present from micromolar to near-zero levels in oceans and fresh waters, is essential to comprehend their ecological success. Nitrogen starvation is used in biotechnological processes, to trigger the remodeling of carbon metabolism in the direction of fatty acids and triacylglycerol synthesis. We evaluated whole proteome changes in Phaeodactylum tricornutum after 7 days of cultivation with 5.5-mM nitrate (+N) or without any nitrogen source (-N). On a total of 3768 proteins detected in biological replicates, our analysis pointed to 384 differentially abundant proteins (DAP). Analysis of proteins of lower abundance in -N revealed an arrest of amino acid and protein syntheses, a remodeling of nitrogen metabolism, and a decrease of the proteasome abundance suggesting a decline in unselective whole-proteome decay. Analysis of proteins of higher abundance revealed the setting up of a general nitrogen scavenging system dependent on deaminases. The increase of a plastid palmitoyl-ACP desaturase appeared as a hallmark of carbon metabolism rewiring in the direction of fatty acid and triacylglycerol synthesis. This dataset is also valuable to select gene candidates for improved biotechnological properties.

Details

Language :
English
ISSN :
16159853 and 16159861
Database :
OpenAIRE
Journal :
Proteomics, Proteomics, In press, 22, pp.2200155. ⟨10.1002/pmic.202200155⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....065811343f19eddeb0915e96348ef816