13:52 2023-02-01
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Cercetătorii elucidează structura enigmaticelor mașini de transport a proteinelor din cloroplast
_ Cercetătorii elucidează structura mașinilor enigmatice de transport al proteinelor din cloroplast< /h3>
Cloroplastele algelor și plantelor sunt motoarele celulare care transformă energia solară în energie chimică prin fotosinteză. Aceste organite, delimitate de o înveliș cu două membrane, conțin propriul lor genom a cărui expresie este strâns coordonată cu cea a genomului nuclear. Majoritatea proteinelor cloroplastice sunt codificate de gene nucleare, traduse în citosol ca proteine precursoare care conțin o secvență de tranzit la capătul lor amino-terminal care servește drept bilet de intrare în cloroplaste.
Importul de proteine în cloroplaste este mediat de două complexe de proteine membranare numite TOC și TIC în membrana exterioară și respectiv interioară. Aceste complexe joacă un rol cheie în biogeneza cloroplastelor, în asamblarea aparatelor fotosintetice și în diferite căi metabolice. Au fost identificate și caracterizate diferitele subunități proteice ale TOC și TIC, iar TOC și TIC s-au dovedit a forma împreună un supercomplex. Cu toate acestea, modul în care diferite proteine ale TOC și TIC se adună împreună pentru a forma canalele de translocare a proteinelor de-a lungul membranelor învelișului cloroplastului nu este clar, iar căile de translocare a proteinelor din TOC și TIC rămân evazive.
Într-un studiu publicat online. în Natură, grupul lui Liu Zhenfeng de la Institutul de Biofizică al Academiei Chineze de Științe, în colaborare cu Prof. Jean-David Rochaix de la Universitatea din Geneva, Elveția, a oferit perspective mult așteptate asupra componentelor moleculare, organizarea tridimensională și potențiale căi de translocare a proteinelor ale supercomplexului TOC-TIC dintr-o algă verde unicelulară numită Chlamydomonas reinhardtii.
Cercetătorii au elucidat arhitectura supramoleculară a supercomplexului TOC-TIC prin microscopie crio-electronică.
Au fost descoperite treisprezece subunități diferite de proteine în acest supercomplex. Cu excepția Tic214 codificat de genomul cloroplastei, toate celelalte subunități sunt codificate nuclear. Ele sunt asamblate în complexul TOC din membrana exterioară, complexul spațial intermembranar (ISC) și complexul TIC din membrana interioară. În mod remarcabil, s-a descoperit că cea mai mare proteină membranară Tic214 se întinde pe membrana interioară, spațiul intermembranar și membrana exterioară, legând celelalte subunități proteice ca o punte și, cel mai probabil, acționând și ca o schelă.
TOC. complexul din membrana exterioară este compus în principal din Toc34, Toc90 și Toc75, flancat pe partea Toc90 de complexul Ctap4-Ctap3. Un canal hibrid în formă de butoi este format de Toc90 și Toc75 pe membrana exterioară. Canalul conține o intrare pe partea citosolică și două ieșiri care se deschid spre spațiul intermembranar, precum și o poartă laterală îndreptată spre bistratul lipidic. O moleculă de acid fitic (cunoscută și sub denumirea de inozitol hexafosfat/InsP6) se intercalează la interfața dintre Toc90 și Tic214, stabilizând ansamblul acestora ca o pană.
Domeniul intermembranar-spațial al Tic214, Tic100, Tic56, Ctap3 și Ctap5 se împletesc unul cu celălalt pentru a forma o structură asemănătoare unui turn care conectează TOC cu TIC. În membrana interioară, domeniile înglobate în membrană ale Tic214, Tic20, Ctap5 și trei subunități mici (numite Simp1, Simp2 și Simp3) formează complexul TIC. Patru molecule de lipide servesc la stabilizarea ansamblului unui canal asemănător unei pâlnii situat la interfața dintre Tic214 și Tic20 și împiedică scurgerea canalului.
Pe baza datelor structurale, cercetătorii au analizat în detaliu caracteristicile porii din interiorul canalelor TOC și TIC. Ei au putut prezice interacțiunile dintre peptida de tranzit și complexul TIC prin simularea dinamicii moleculare.
Sprijinite de observarea a doi pori de canal conectați printr-o canelură de suprafață și rapoartele biochimice și funcționale anterioare, au fost propuse căi multiple pentru a lua în considerare translocarea diferitelor preproteine prin supercomplexul TOC-TIC în local distinct. compartimente de cloroplast.
Comentarii:
Adauga Comentariu