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The Chlamydomonas mex1 mutant shows impaired starch mobilization without maltose accumulation

Authors :
Christophe D'Hulst
Jean-Marie Lacroix
Gilles Peltier
Thierry Duchêne
Fabrice Wattebled
Yonghua Li-Beisson
Corentin Spriet
David Dauvillée
Nicolas Szydlowski
Miriam Schulz-Raffelt
Philippe Deschamps
Hande Tunçay
Justin Findinier
Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle UMR 8576 (UGSF)
Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM)
Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-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)
Environnement, Bioénergie, Microalgues et Plantes (EBMP)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Ecologie Systématique et Evolution (ESE)
Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - UAR 3290 (MSAP)
Unité de Glycobiologie Structurale et Fonctionnelle - UMR 8576 (UGSF)
Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Bioénergie et Microalgues (EBM)
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA))
Miniaturisation pour la Synthèse, l’Analyse et la Protéomique - USR 3290 (MSAP)
Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Source :
Journal of Experimental Botany, Journal of Experimental Botany, 2017, 68 (18), pp.5177-5189. ⟨10.1093/jxb/erx343⟩, Journal of Experimental Botany, Oxford University Press (OUP), 2017, 68 (18), pp.5177-5189. ⟨10.1093/jxb/erx343⟩
Publication Year :
2017
Publisher :
HAL CCSD, 2017.

Abstract

The MEX1 locus of Chlamydomonas reinhardtii was identified in a genetic screen as a factor that affects starch metabolism. Mutation of MEX1 causes a slow-down in the mobilization of storage polysaccharide. Cosegregation and functional complementation analyses were used to assess the involvement of the Mex1 protein in starch degradation. Heterologous expression experiments performed in Escherichia coli and Arabidopsis thaliana allowed us to test the capacity of the algal protein in maltose export. In contrast to the A. thaliana mex1 mutant, the mutation in C. reinhardtii does not lead to maltose accumulation and growth impairment. Although localized in the plastid envelope, the algal protein does not transport maltose efficiently across the envelope, but partly complements the higher plant mutant. Both Mex orthologs restore the growth of the E. coli ptsG mutant strain on glucose-containing medium, revealing the capacity of these proteins to transport this hexose. These findings suggest that Mex1 is essential for starch mobilization in both Chlamydomonas and Arabidopsis, and that this protein family may support several functions and not only be restricted to maltose export across the plastidial envelope.

Details

Language :
English
ISSN :
00220957 and 14602431
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal of Experimental Botany, Journal of Experimental Botany, 2017, 68 (18), pp.5177-5189. ⟨10.1093/jxb/erx343⟩, Journal of Experimental Botany, Oxford University Press (OUP), 2017, 68 (18), pp.5177-5189. ⟨10.1093/jxb/erx343⟩
Accession number :
edsair.doi.dedup.....4a68769686e23f97c8b77a12e89f52de