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La plateforme a une expérience de nombreuses années sur l'analyse des caroténoïdes en échantillons végétaux, par HPLC-UV et HPLC-MS/MS. Le profilage des caroténoïdes en extraits végétaux a permis de cribler des mutants affectés dans la biosynthèse des caroténoïdes et d'éclaircir certains aspects de cette voie.

La plateforme a collaboré ces dernières années avec le CEA, mettant à profit son expérience du profilage et de l'identification par LC-MS/MS, sur des caroténoïdes en interaction avec une protéine (dite OCP) impliquée dans la photoprotection chez les cyanobactéries. Les résultats obtenus ont contribué à montrer que l'OCP était une protéine photoprotectrice, unique exemple de protéine photoactive contenant un caroténoïde comme chromophore photorépondant ; captant l'intensité lumineuse, elle déclenche la photoprotection. Les caroténoïdes impliqués ont été identifiés comme étant essentiellement l'échinénone et l'hydroxyéchinénone. L'activité photoprotectrice de l'OCP dépend de son interaction spécifique avec ces caroténoïdes. L'interaction entre caroténoïde et OCP a été élucidée, prouvant que le mécanisme de photoconversion peut être découplé du mécanisme de photoprotection [Wilson et al, 2010 et 2011]. Le rôle de l'interaction de l'OCP avec le phycobilisome a été précisé [Jallet et al, 2014]. Celui de l'OCP dans la désactivation des ROS a été éclairci [Sedoud et al, 2014]. Ces travaux ont permis une production hétérologue de protéines dotées de propriétés antioxydantes grâce à leur caroténoïde et qui soient hydrosolubles, avec des applications possibles en pharmacie comme en cosmétique [Bourcier de Carbon, 2015].

Nous avons montré qu'en absorbant la lumière, le caroténoïde effectue un changement de position et de conformation important, se déplaçant de 12 angströms à l’intérieur de la partie N-terminale de l'OCP, passant d’une forme orange inactive à une forme rouge active. Cette translocation permet la séparation des domaines C et N terminaux de l'OCP, faisant alors évoluer la protéine vers une conformation ouverte et permettant sa liaison au phycobilisome pour dissipation thermique de l'énergie [Leverenz et al, 2015]. (voir communiqué de presse INRA)

Tout récemment une nouvelle famille de protéines à caroténoïdes a été découverte : les HCP. Leurs structures et fonctions ont été élucidées [Melnicki et al, Lopez-Igual et al, 2016, Muzzopappa et al, 2017].

Nous nous penchons actuellement sur l'identification et le dosage d'apocaroténoïdes qui pourraient être des molécules signal dans certains processus ou des intermédiaires intéressants dans certaines biosynthèses (caroténoïdes, ABA, strigolactones,...).