Una classe distinta di GTPase, PTF, è coinvolta nell'importazione di proteine cloroplasti in Rhodophyta. Credito:Masato Nakai
Gli oceani sono spesso chiamati l'ultima frontiera della Terra. Ora, ricercatori dal Giappone hanno dimostrato che questo vale a tutti i livelli con la loro scoperta di un nuovo tipo di proteina che media il trasporto delle proteine nei cloroplasti in Rhodophyta (reg alghe).
I cloroplasti sono organelli (sottocompartimenti cellulari specializzati) che consentono a piante, alghe e organismi correlati di fotosintetizzare. Si ritiene che gli Archaeplastida (un gruppo principale che contiene alghe rosse, alghe verdi, piante terrestri e glaucofite, un gruppo di alghe d'acqua dolce unicellulari) condividano gli stessi meccanismi di trasporto delle proteine dei cloroplasti associati ai translocons. I transloconi sono complessi proteici coinvolti nel movimento di proteine e polipeptidi attraverso le membrane dell'involucro all'interno delle cellule; quelli che si pensa siano condivisi tra gli Archaeplastida sono i transloconi dell'involucro esterno dei cloroplasti (TOC) e dell'involucro interno dei cloroplasti (TIC).
"Non era chiaro se i lignaggi delle alghe rosse e verdi possedessero meccanismi condivisi di importazione delle proteine del cloroplasto", afferma l'autore principale dello studio, Sanghun Baek. "Lo scopo del nostro studio era di scoprire questi meccanismi nelle alghe rosse". I ricercatori hanno studiato questi meccanismi nelle alghe rosse Cyanidioschyzon merolae, sviluppando un nuovo metodo per identificare biochimicamente le proteine associate all'importazione di altre proteine nei cloroplasti. Queste proteine importate vengono sintetizzate nel citosol (la matrice liquida che circonda gli organelli all'interno di una cellula) e trasportate attraverso le membrane dell'involucro esterno e interno dei cloroplasti.
"Da C. merolae, abbiamo trovato un nuovo fattore di targeting associato al riconoscimento delle preproteine dei cloroplasti sintetizzate nel citosol e al modo in cui queste preproteine sono mirate alla membrana esterna dei cloroplasti", spiega Masato Nakai, autore senior.
Le preproteine (note anche come proteine precursori) portano un cosiddetto peptide di transito per questo riconoscimento che verrà successivamente rimosso dopo l'importazione nei cloroplasti. I risultati dello studio indicano che le alghe rosse utilizzano meccanismi che coinvolgono le TIC per trasportare le proteine attraverso la membrana interna dei cloroplasti, ma hanno mantenuto un meccanismo distinto per prendere di mira le preproteine che sono state mantenute tra i lignaggi rossi e forse i glaucofiti.
"Abbiamo identificato una classe distinta di proteine che si legano alla guanosina-5'-trifosfato (GTP); queste proteine possono agire come fattori di targeting dei cloroplasti nelle alghe rosse", afferma Baek.
Pubblicato negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , i risultati di questo studio potrebbero essere utilizzati per potenziare le capacità fotosintetiche di alghe non clorofitiche (alghe al di fuori del gruppo Chlorophyta, da cui sono nate piante terrestri), che contribuiscono alla produzione di un'ampia percentuale di biomassa marina, e sono anche commercialmente allevato. + Esplora ulteriormente
