En distinkt klass av GTPas, PTF, är involverad i import av kloroplastprotein i Rhodophyta. Kredit:Masato Nakai
Haven kallas ofta för jordens sista gräns. Nu har forskare från Japan visat att detta gäller på alla nivåer med deras upptäckt av en ny typ av protein som förmedlar transporten av proteiner in i kloroplaster i Rhodophyta (reg alger).
Kloroplaster är organeller (specialiserade cellulära underavdelningar) som gör det möjligt för växter, alger och relaterade organismer att fotosyntetisera. Archaeplastida (en huvudgrupp som innehåller röda alger, gröna alger, landväxter och glaukofyter - en grupp encelliga sötvattenalger) tros dela samma kloroplastproteintransportmekanismer som är förknippade med translokoner. Translokoner är proteinkomplex involverade i rörelsen av proteiner och polypeptider över höljesmembran i celler; de som tros vara delade mellan Archaeplastida är translokonerna vid det yttre kloroplasthöljet (TOC) och det inre kloroplasthöljet (TIC).
"Det var oklart om de röda och gröna alglinjerna har delade mekanismer för import av kloroplastprotein", säger huvudförfattaren till studien, Sanghun Baek. "Syftet med vår studie var att ta reda på dessa mekanismer i röda alger." Forskarna undersökte dessa mekanismer i rödalgen Cyanidioschyzon merolae, och utvecklade en ny metod för att biokemiskt identifiera de proteiner som är associerade med importen av andra proteiner till kloroplaster. Dessa importerade proteiner syntetiseras i cytosolen (vätskematrisen som omger organellerna i en cell) och transporteras över de yttre och inre höljesmembranen hos kloroplaster.
"Från C. merolae hittade vi en ny målinriktad faktor förknippad med igenkännandet av kloroplastpreproteiner som syntetiseras i cytosolen, och med hur dessa preproteiner riktas mot det yttre membranet av kloroplaster", förklarar Masato Nakai, senior författare.
Preproteiner (även kända som prekursorproteiner) bär en så kallad transitpeptid för denna igenkänning som senare ska tas bort efter importen till kloroplaster. Studiens resultat indikerar att röda alger använder mekanismer som involverar TIC för att transportera proteiner över det inre membranet av kloroplaster men har behållit en distinkt mekanism för att rikta in sig på preproteiner som har behållits bland de röda linjerna, och möjligen glaukofyterna.
"Vi identifierade en distinkt klass av proteiner som binder till guanosin-5'-trifosfat (GTP); dessa proteiner kan fungera som kloroplastmålfaktorer i röda alger", säger Baek.
Publicerad i Proceedings of the National Academy of Sciences , skulle resultaten av denna studie kunna användas för att öka de fotosyntetiska förmågorna hos icke-klorofytiska alger (alger utanför gruppen Chlorophyta, från vilka landväxter uppstod), som bidrar till produktionen av en stor del av den marina biomassan, och som också är kommersiellt brukade. + Utforska vidare
