Собственный класс: новые факторы направляют транспорт белка хлоропластов красных водорослей

Океаны часто называют последним рубежом Земли. Теперь исследователи из Японии показали, что это применимо на всех уровнях, открыв новый тип белка, который опосредует белков в хлоропласты у Rhodophyta (reg водорослей).


Хлоропласты представляют собой органеллы (специализированные клеточные субкомпартменты), которые позволяют растениям, водорослям и родственным организмам осуществлять фотосинтез. Считается, что Archaeplastida (основная группа, в которую входят красные водоросли, зеленые водоросли, наземные растения и глаукофиты — группа одноклеточных пресноводных водорослей) имеют те же механизмы транспорта белков хлоропластов, что и транслоконы. Транслоконы представляют собой белковые комплексы, участвующие в перемещении белков и полипептидов через оболочечные мембраны внутри клеток; те, которые, как считается, являются общими для Archaeplastida, — это транслоконы на внешней оболочке хлоропласта (TOC) и внутренней оболочке хлоропласта (TIC).

«Было неясно, обладают ли линии красных и зеленых водорослей общими механизмами импорта белков хлоропластов», — говорит ведущий автор исследования Сангхун Бэк. «Целью нашего исследования было узнать об этих механизмах у красных водорослей». Исследователи исследовали эти механизмы у красных водорослей. Цианидиохизон меролае, разработав новый метод биохимической идентификации белков, связанных с импортом других белков в хлоропласты. Эти импортированные белки синтезируются в цитозоле (жидком матриксе, окружающем органеллы внутри клетки) и транспортируются через наружную и внутреннюю оболочечные мембраны хлоропластов.

«Из С. мерола«Мы обнаружили новый фактор нацеливания, связанный с распознаванием препротеинов хлоропластов, синтезируемых в цитозоле, и с тем, как эти препротеины нацеливаются на внешнюю мембрану хлоропластов», — объясняет Масато Накаи, старший автор.

Препротеины (также известные как белки-предшественники) несут так называемые транзитные пептиды для этого узнавания, которые впоследствии удаляются после импорта в хлоропласты. Результаты исследования показывают, что красные водоросли используют механизмы, включающие TIC, для транспорта белков через внутреннюю мембрану хлоропластов, но сохранили особый механизм нацеливания на препротеины, который сохранился среди красных линий и, возможно, глаукофитов.

«Мы идентифицировали отдельный класс белков, которые связываются с гуанозин-5′-трифосфатом (ГТФ); эти белки могут действовать как факторы, нацеливающие хлоропласты у красных водорослей», — говорит Бэк.

Результаты этого исследования могут быть использованы для повышения фотосинтетических способностей нехлорофитных водорослей (водорослей, не входящих в группу Chlorophyta, от которых произошли наземные растения), которые способствуют производству значительной части морской биомассы, а также выращиваются в коммерческих целях. .