Мембранный белок GPT1 направляется в два разных клеточных компартмента у растений

Метаболические процессы у растений особенно сложны. Важный путь — окислительный пентозофосфатный путь, преобразующий углеводы в восстановительную силу (NADPH). Для него ключевы два мембранных белка-транспортёра — GPT1 и GPT2. Они импортируют активированную глюкозу (глюкозо-6-фосфат) в пластиды для питания этого пути, что важно для размножения растений.

Учёные из Мюнстерского и Дюссельдорфского университетов (Германия) исследовали, могут ли эти белки направляться также в пероксисомы — другие органеллы, где предположительно проходят три окислительные стадии пути.

Ключевые результаты:

• Только GPT1 распределяется по двум локациям: в пластиды и, через эндоплазматический ретикулум (ЭР), в пероксисомы.
• Альтернативный маршрут GPT1 в пероксисомы временно блокируется неизвестным фактором, пока белок не потребуется.
• В искусственной системе из дрожжей GPT1 предпочитает обменивать глюкозо-6-фосфат на рибулозо-5-фосфат — продукт пути и предшественник нуклеотидов.
• GPT1 незаменим как в пластидах (для оплодотворения), так и в пероксисомах. GPT2, несмотря на высокое сходство, выполняет лишь частично перекрывающиеся функции, и его потеря терпима в лабораторных условиях.

Вывод: Окислительный пентозофосфатный путь — основной источник NADPH не только в пластидах и цитоплазме, но и в пероксисомах. Растения с заблокированным путём в пероксисомах могут быть менее устойчивы к стрессу.

Исследование проводилось на Arabidopsis thaliana с использованием флуоресцентных репортёрных белков для визуализации in vivo. Работа опубликована в журнале The Plant Cell.