Combining systems and synthetic biology for in vivo enzymology
2024
Castaño-Cerezo, Sara | Chamas, Alexandre | Kulyk, Hanna | Treitz, Christian | Bellvert, Floriant | Tholey, Andreas | Galéote, Virginie | Camarasa, Carole | Heux, Stéphanie | Garcia-Alles, Luis | Millard, Pierre | Truan, Gilles | Toulouse Biotechnology Institute (TBI) ; Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse) ; Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Sciences Pour l'Oenologie (SPO) ; Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro Montpellier ; Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Montpellier (UM) | MetaboHUB-MetaToul ; MetaboHUB-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL) ; Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT) ; Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP) ; Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE) | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel = Christian-Albrechts University of Kiel = Université Christian-Albrechts de Kiel (CAU) | ANR-16-CE11-0022,ENZINVIVO,Détermination in vivo des paramètres enzymatiques dans une voie métabolique synthétique(2016) | ANR-11-INBS-0010,METABOHUB,Développement d'une infrastructure française distribuée pour la métabolomique dédiée à l'innovation(2011)
International audience
اظهر المزيد [+] اقل [-]إنجليزي. Enzymatic parameters are classically determined in vitro , under conditions that are far from those encountered in cells, casting doubt on their physiological relevance. We developed a generic approach combining tools from synthetic and systems biology to measure enzymatic parameters in vivo . In the context of a synthetic carotenoid pathway in Saccharomyces cerevisiae , we focused on a phytoene synthase and three phytoene desaturases, which are difficult to study in vitro . We designed, built, and analyzed a collection of yeast strains mimicking substantial variations in substrate concentration by strategically manipulating the expression of geranyl-geranyl pyrophosphate (GGPP) synthase. We successfully determined in vivo Michaelis-Menten parameters ( K M , V max and k cat ) for GGPP-converting phytoene synthase from absolute metabolomics, fluxomics and proteomics data, highlighting differences between in vivo and in vitro parameters. Leveraging the versatility of the same set of strains, we then extracted enzymatic parameters for two of the three phytoene desaturases. Our approach demonstrates the feasibility of assessing enzymatic parameters directly in vivo , providing a novel perspective on the kinetic characteristics of enzymes in real cellular conditions.
اظهر المزيد [+] اقل [-]الكلمات المفتاحية الخاصة بالمكنز الزراعي (أجروفوك)
المعلومات البيبليوغرافية
تم تزويد هذا السجل من قبل Institut national de la recherche agronomique