Web of Science: 19 citations, Scopus: 20 citations, Google Scholar: citations,
Interference with Clp protease impairs carotenoid accumulation during tomato fruit ripening
D'Andrea, Lucio (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Simon-Moya, Miquel (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Llorente, Briardo (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Llamas, Ernesto (Centre de Recerca en Agrigenòmica)
Marro, Mónica (Universitat Politècnica de Catalunya. Institut de Ciències Fotòniques)
Loza-Alvarez, Pablo (Universitat Politècnica de Catalunya. Institut de Ciències Fotòniques)
Li Li (Robert W. Holley Center for Agriculture and Health)
Rodríguez Concepción, Manuel (Centre de Recerca en Agrigenòmica)

Date: 2018
Abstract: Profound metabolic and structural changes are required for fleshy green fruits to ripen and become colorful and tasty. In tomato (Solanum lycopersicum), fruit ripening involves the differentiation of chromoplasts, specialized plastids that accumulate carotenoid pigments such as β-carotene (pro-vitamin A) and lycopene. Here, we explored the role of the plastidial Clp protease in chromoplast development and carotenoid accumulation. Ripening-specific silencing of one of the subunits of the Clp proteolytic complex resulted in β-carotene-enriched fruits that appeared orange instead of red when ripe. Clp-defective fruit displayed aberrant chromoplasts and up-regulated expression of nuclear genes encoding the tomato homologs of Orange (OR) and ClpB3 chaperones, most probably to deal with misfolded and aggregated proteins that could not be degraded by the Clp protease. ClpB3 and OR chaperones protect the carotenoid biosynthetic enzymes deoxyxylulose 5-phosphate synthase and phytoene synthase, respectively, from degradation, whereas OR chaperones additionally promote chromoplast differentiation by preventing the degradation of carotenoids such as β-carotene. We conclude that the Clp protease contributes to the differentiation of chloroplasts into chromoplasts during tomato fruit ripening, acting in co-ordination with specific chaperones that alleviate protein folding stress, promote enzyme stability and accumulation, and prevent carotenoid degradation.
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/FIS2016-80455-R
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/BIO2015-71703-REDT
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/BES-2015-072725
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/BIO2014-59092-P
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/FPDI-2013-018882
Note: Número d'acord de subvenció MECD/AP2012-0189
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/SEV-2015-0522
Note: Número d'acord de subvenció MINECO/SEV-2015-0533
Note: Número d'acord de subvenció AGAUR/2014/SGR-1434
Rights: Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original. Creative Commons
Language: Anglès
Document: article ; recerca ; publishedVersion
Subject: Carotenoid ; Chaperones ; Chromoplast ; Clp protease ; ClpB3 ; Fruit ; Orange ; Ripening ; Tomato
Published in: Journal of experimental botany, Vol. 69 issue 7 (2018) , p. 1557-1568, ISSN 1460-2431

DOI: 10.1093/jxb/erx491
PMID: 29385595

11 p, 2.2 MB

The record appears in these collections:
Research literature > UAB research groups literature > Research Centres and Groups (scientific output) > Experimental sciences > CRAG (Centre for Research in Agricultural Genomics)
Articles > Research articles
Articles > Published articles

 Record created 2018-07-18, last modified 2020-11-07

   Favorit i Compartir