Новый класс белков направляет транспорт белков в хлоропласты красных водорослей

Исследователи из Японии открыли новый тип белка, который опосредует транспорт белков в хлоропласты красных водорослей (Rhodophyta).

Хлоропласты — это органеллы, обеспечивающие фотосинтез у растений, водорослей и родственных организмов. Считалось, что Archaeplastida (основная группа, включающая красные водоросли, зеленые водоросли, наземные растения и глаукофитов) имеют общие механизмы транспорта белков в хлоропласты, связанные с транслоконами — белковыми комплексами, перемещающими белки через мембраны. Общими считались транслоконы внешней (TOC) и внутренней (TIC) оболочки хлоропласта.

Целью исследования было выяснить, обладают ли красные и зеленые водоросли общими механизмами импорта белков в хлоропласты. Ученые исследовали эти механизмы у красной водоросли Cyanidioschyzon merolae, разработав новый метод биохимической идентификации белков, связанных с импортом.

Результаты исследования:

• В C. merolae обнаружен новый фактор нацеливания, связанный с распознаванием пребелков хлоропласта, синтезированных в цитозоле, и их нацеливанием на внешнюю мембрану хлоропластов.
• Пребелки (предшественники белков) несут транзитную пептидную последовательность для распознавания, которая удаляется после импорта.
• Результаты показывают, что красные водоросли используют механизмы с участием TIC для транспорта белков через внутреннюю мембрану хлоропластов, но сохранили отличный механизм нацеливания пребелков, который, вероятно, сохранился среди красных линий и, возможно, глаукофитов.
• Идентифицирован отдельный класс белков, связывающих гуанозин-5'-трифосфат (GTP), которые могут действовать как факторы нацеливания в хлоропласты красных водорослей.

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, может помочь усилить фотосинтетические способности нехлорофитовых водорослей, которые вносят большой вклад в производство морской биомассы и также выращиваются в коммерческих целях.