萊茵衣藻葉綠體蛋白輸入馬達(dá)Ycf2-FtsHi的保守和特化

Cell(IF=45.5)2024-10-03

西湖大學(xué)?閆湞課題組

葉綠體中的蛋白質(zhì)輸入馬達(dá)通過(guò)驅(qū)動(dòng)前體蛋白易位到葉綠體中,在生物合成和穩(wěn)態(tài)維持中發(fā)揮關(guān)鍵作用。已知Ycf2-FtsHi復(fù)合體是陸地植物的葉綠體蛋白輸入馬達(dá),但其在光合生物進(jìn)化上的保守、特化和分子機(jī)制在很大程度上尚未得到探索。本研究從萊茵衣藻中分離并確定了天然Ycf2-FtsHi復(fù)合體的冷凍電鏡結(jié)構(gòu),揭示了一個(gè)含有綠藻特異性組分的19個(gè)亞基組成的復(fù)合體。傾斜的異六聚體AAA+ATP酶馬達(dá)模塊可能促進(jìn)前體蛋白從葉綠體內(nèi)膜復(fù)合體上的易位子轉(zhuǎn)移。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)前體蛋白能夠與Ycf2-FtsHi相互作用并增強(qiáng)ATP酶活性。葉綠體TOC-TIC超復(fù)合體整合Ycf2-FtsHi和易位子的結(jié)構(gòu)深刻揭示了前體蛋白易位過(guò)程中的物理相互作用和功能。通過(guò)對(duì)比陸地植物,本研究為理解葉綠體蛋白輸入馬達(dá)的組裝、功能、進(jìn)化保守和多樣性建立了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。

原文鏈接:Conservation and specialization of the Ycf2-FtsHi chloroplast protein import motor in green algae.

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.08.002

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