En klasse for sig:Nye faktorer styrer transport af rødalger kloroplastprotein

Havene kaldes ofte Jordens endelige grænse. Nu har forskere fra Japan vist, at det gælder på alle niveauer med deres opdagelse af en ny type protein, der formidler transporten af ​​proteiner ind i kloroplaster i Rhodophyta (reg alger).

Kloroplaster er organeller (specialiserede cellulære underrum), der gør det muligt for planter, alger og beslægtede organismer at fotosyntetisere. Archaeplastida (en hovedgruppe, der indeholder røde alger, grønne alger, landplanter og glaucofyterne - en gruppe af encellede ferskvandsalger) menes at dele de samme kloroplastproteintransportmekanismer forbundet med translokoner. Translokoner er proteinkomplekser involveret i bevægelsen af ​​proteiner og polypeptider på tværs af kappemembraner i celler; dem, der menes at være delt blandt Archaeplastida, er translokonerne ved den ydre chloroplast-kappe (TOC) og den indre chloroplast-kappe (TIC).

"Det var uklart, om de røde og grønne algelinjer besidder fælles mekanismer for import af kloroplastproteiner," siger hovedforfatter af undersøgelsen, Sanghun Baek. "Målet med vores undersøgelse var at finde ud af disse mekanismer i røde alger." Forskerne undersøgte disse mekanismer i rødalgen Cyanidioschyzon merolae og udviklede en ny metode til biokemisk at identificere de proteiner, der er forbundet med importen af ​​andre proteiner til kloroplaster. Disse importerede proteiner syntetiseres i cytosolen (den flydende matrix, der omgiver organellerne i en celle) og transporteres hen over chloroplasternes ydre og indre kappemembraner.

"Fra C. merolae fandt vi en ny målretningsfaktor forbundet med genkendelsen af ​​chloroplast-præproteiner syntetiseret i cytosolen, og med den måde, disse præproteiner er målrettet mod den ydre membran af chloroplaster," forklarer Masato Nakai, seniorforfatter.

Præproteiner (også kendt som precursorproteiner) bærer et såkaldt transitpeptid til denne genkendelse, som senere skal fjernes efter import til kloroplaster. Undersøgelsens resultater indikerer, at røde alger bruger mekanismer, der involverer TIC til at transportere proteiner over den indre membran af kloroplaster, men har bevaret en særskilt mekanisme til at målrette mod præproteiner, som er blevet bibeholdt blandt de røde afstamninger, og muligvis glaucofyterne.

"Vi har identificeret en særskilt klasse af proteiner, der binder til guanosin-5'-triphosphat (GTP); disse proteiner kan fungere som chloroplastmålrettede faktorer i røde alger," siger Baek.

Udgivet i Proceedings of the National Academy of Sciences , kunne resultaterne af denne undersøgelse bruges til at booste de fotosyntetiske evner hos ikke-klorofytiske alger (alger uden for gruppen Chlorophyta, hvorfra landplanter opstod), som bidrager til produktionen af ​​en stor del af marin biomasse, og som også er kommercielt opdrættet. + Udforsk yderligere

Arvelighed betyder noget:Ancestral protease fungerer som proteinimportmotor i kloroplaster