Aix Marseille Univ, CNRS, BIP, UMR 7281, IMM, FR3479, Marseille A new widespread subclass of carbonic anhydrase in marine phytoplankton The ISME journal. DOI: 10.1038/s41396-019-0426-8 Jensen Erik L., Clement Romain, Kosta Artemis, Maberly Stephen C., Gontero Brigitte.
Cv
Erik Jensen (Chilien, 29 ans) a obtenu sa licence d’ingénieur en biotechnologie et son master en biotechnologie à l’université Andres Bello, à Santiago du Chili. Actuellement, il prépare son doctorat au sein du laboratoire de Bioénergétique et Ingénierie des Protéines (BIP) de l’Institut de Microbiologie de la Méditerranée (Université Aix-Marseille), sous la direction du Dr Brigitte Gontero (équipe BIP02). Son projet porte sur une nouvelle protéine induite à faible concentration de CO2, appelée LCIP63, qui a été trouvée chez la diatomée marine Thalassiosira pseudonana. Les travaux realisés sur cette protéine, récemment publiés dans The ISME Journal, montrent que la LCIP63 est une anhydrase carbonique (CA) impliquée dans les mécanismes de concentration du CO2 chez les diatomées et qui appartient à une nouvelle sous-classe de CA, appelée iota (ι-CA). Cet enzyme présente dans d’autres organismes du phytoplancton marin, pourrait jouer un rôle importante dans le cycle biogéochimique du carbone.
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Aix-Marseille Université / CNRS
BIP02
Laboratoire Bioénergétique et Ingénierie des Protéines;
Enzymologie de Complexes Supra-moléculaires.
31 Chemin Joseph Aiguier
13 402 Marseille Cedex 20
Résumé de l'article
Most aquatic photoautotrophs depend on CO2-concentrating mechanisms (CCMs) to maintain productivity at ambient concentrations of CO2, and carbonic anhydrase (CA) plays a key role in these processes. Here we present different lines of evidence showing that the protein LCIP63, identified in the marine diatom Thalassiosira pseudonana, is a CA. However, sequence analysis showed that it has a low identity with any known CA and therefore belongs to a new subclass that we designate as iota-CA. Moreover, LCIP63 unusually prefers Mn2+ to Zn2+ as a cofactor, which is potentially of ecological relevance since Mn2+ is more abundant than Zn2+ in the ocean. LCIP63 is located in the chloroplast and only expressed at low concentrations of CO2. When overexpressed using biolistic transformation, the rate of photosynthesis at limiting concentrations of dissolved inorganic carbon increased, confirming its role in the CCM. LCIP63 homologs are present in the five other sequenced diatoms and in other algae, bacteria, and archaea. Thus LCIP63 is phylogenetically widespread but overlooked. Analysis of the Tara Oceans database confirmed this and showed that LCIP63 is widely distributed in marine environments and is therefore likely to play an important role in global biogeochemical carbon cycling.