De oceanen worden vaak de laatste grens van de aarde genoemd. Nu hebben onderzoekers uit Japan aangetoond dat dit op alle niveaus van toepassing is met hun ontdekking van een nieuw type eiwit dat het transport van eiwitten naar chloroplasten in Rhodophyta (reg-algen) bemiddelt.

Chloroplasten zijn organellen (gespecialiseerde cellulaire subcompartimenten) die planten, algen en verwante organismen in staat stellen om te fotosynthetiseren. Van de Archaeplastida (een belangrijke groep die rode algen, groene algen, landplanten en de glaucofyten bevat - een groep eencellige zoetwateralgen) wordt gedacht dat ze dezelfde chloroplast-eiwittransportmechanismen delen die geassocieerd zijn met translocons. Translocons zijn eiwitcomplexen die betrokken zijn bij de beweging van eiwitten en polypeptiden over envelopmembranen in cellen; degenen waarvan gedacht wordt dat ze worden gedeeld door de Archaeplastida zijn de translocons bij de buitenste chloroplast-envelop (TOC) en de binnenste chloroplast-envelop (TIC).

"Het was onduidelijk of de rode en groene algenlijnen gedeelde mechanismen voor het importeren van chloroplast-eiwitten hebben", zegt hoofdauteur van de studie, Sanghun Baek. "Het doel van onze studie was om meer te weten te komen over deze mechanismen in rode algen." De onderzoekers onderzochten deze mechanismen in de rode alg Cyanidioschyzon merolae en ontwikkelden een nieuwe methode voor het biochemisch identificeren van de eiwitten die geassocieerd zijn met de import van andere eiwitten in chloroplasten. Deze geïmporteerde eiwitten worden gesynthetiseerd in het cytosol (de vloeibare matrix die de organellen in een cel omringt) en getransporteerd door de buitenste en binnenste envelopmembranen van chloroplasten.

"Van C. merolae hebben we een nieuwe targetingfactor gevonden die verband houdt met de herkenning van chloroplast-preproteïnen die in het cytosol worden gesynthetiseerd, en met de manier waarop deze preproteïnen worden gericht op het buitenmembraan van chloroplasten", legt Masato Nakai, senior auteur, uit.

Preproteïnen (ook wel voorloperproteïnen genoemd) dragen voor deze herkenning een zogenaamd transitpeptide dat later na de invoer in chloroplasten wordt verwijderd. De resultaten van de studie geven aan dat rode algen mechanismen gebruiken waarbij TIC betrokken is om eiwitten door het binnenmembraan van chloroplasten te transporteren, maar een duidelijk mechanisme hebben behouden voor het richten op preproteïnen dat is behouden tussen de rode lijnen en mogelijk de glaucophyten.

"We hebben een aparte klasse eiwitten geïdentificeerd die binden aan guanosine-5'-trifosfaat (GTP); deze eiwitten kunnen fungeren als chloroplast-targetingfactoren in rode algen", zegt Baek.

Gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences , zouden de resultaten van deze studie kunnen worden gebruikt om de fotosynthetische capaciteiten van niet-chlorofytische algen (algen buiten de groep Chlorophyta, waaruit landplanten zijn ontstaan), die bijdragen aan de productie van een groot deel van mariene biomassa, te stimuleren en ook commercieel zijn gekweekt. + Verder verkennen

Erfelijkheid is belangrijk:voorouderlijke protease functioneert als eiwitimportmotor in chloroplasten