Kloroplas ganggang lan tanduran yaiku mesin seluler sing ngowahi energi surya dadi energi kimia liwat fotosintesis. Organel-organel iki, diwatesi karo amplop kanthi rong membran, ngemot genom dhewe sing ekspresine selaras karo genom nuklir. Mayoritas protèin kloroplas dikode déning gen nuklir, diterjemahaké ing sitosol minangka protèin prekursor sing ngandhut urutan transit ing terminal amino sing dadi tiket mlebu menyang kloroplas.
Impor protein menyang kloroplas ditengahi dening rong kompleks protein membran sing diarani TOC lan TIC ing membran amplop njaba lan njero. Kompleks iki nduweni peran penting ing kloroplas biogenesis, ing perakitan piranti fotosintetik lan ing macem-macem jalur metabolisme. Subunit protein TOC lan TIC sing beda-beda wis diidentifikasi lan ditondoi, lan TOC lan TIC wis dicethakaké dadi superkompleks bebarengan. Nanging, carane beda protein TOC lan TIC nglumpukake dadi saluran translokasi protein ing membran amplop kloroplas ora jelas, lan jalur translokasi protein ing TOC lan TIC tetep angel dipahami.
Ing sinau diterbitake online ing Nature, klompok Liu Zhenfeng ing Institut Biofisika Akademi Ilmu Pengetahuan Cina, kanthi kolaborasi karo Prof Jean-David Rochaix saka Universitas Jenewa, Swiss, nyedhiyakake wawasan sing ditunggu-tunggu babagan komponen molekuler, organisasi telung dimensi lan protein potensial. jalur translokasi superkompleks TOC-TIC saka ganggang ijo sel siji sing jenenge Chlamydomonas reinhardtii.
Peneliti njlentrehake arsitektur supramolekular superkompleks TOC-TIC liwat mikroskop cryo-elektron.
Telulas subunit protein sing beda ing superkompleks iki ditemokake. Kajaba saka Tic214 sing dikode dening génom kloroplas, kabeh subunit liyane dikodekan nuklir. Padha dirakit dadi kompleks TOC ing membran njaba, kompleks ruang intermembrane (ISC) lan kompleks TIC ing membran njero. Apike, ditemokake yen protein membran paling gedhe Tic214 ngliwati membran njero, ruang intermembrane lan membran njaba, ngubungake liyane. protein subunit kaya jembatan lan paling kamungkinan uga tumindak minangka scaffold.
Komplek TOC ing membran njaba utamané dumadi saka Toc34, Toc90 lan Toc75, diapit ing sisih Toc90 dening Komplek Ctap4-Ctap3. Bentuk tong minyak hibrida saluran kawangun dening Toc90 lan Toc75 ing membran njaba. Saluran kasebut ngemot lawang mlebu ing sisih cytosolic lan loro metu mbukak menyang ruang intermembrane, uga gerbang lateral sing madhep lipid bilayer. Molekul asam fitat (uga dikenal minangka inositol hexaphosphate/InsP6) interkalates ing antarmuka antarane Toc90 lan Tic214, nyetabilake perakitan kaya wedge.
Domain intermembrane-space saka Tic214, Tic100, Tic56, Ctap3 lan Ctap5 intertwine siji liyane kanggo mbentuk struktur menara-kaya nyambungake TOC karo TIC. Ing membran njero, domain sing ditempelake membran saka Tic214, Tic20, Ctap5 lan telung subunit cilik (jenenge Simp1, Simp2 lan Simp3) mbentuk kompleks TIC. Papat molekul lipid digunakake kanggo nyetabilake perakitan saluran kaya corong sing ana ing antarmuka antarane Tic214 lan Tic20 lan nyegah saluran kasebut bocor.
Adhedhasar data struktural, panaliti nganalisis kanthi rinci fitur pori-pori ing njero saluran TOC lan TIC. Dheweke bisa prédhiksi interaksi antara peptida transit lan kompleks TIC liwat simulasi dinamika molekul.
Didhukung dening pengamatan rong pori saluran sing disambungake dening alur permukaan lan laporan biokimia lan fungsional sadurunge, macem-macem jalur diusulake kanggo nyathet translokasi preprotein sing beda liwat superkompleks TOC-TIC menyang kompartemen kloroplas lokal sing béda.