Chloroplast Omp85 proteins change orientation during evolution
Chloroplast Omp85 proteins change orientation during evolution
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叶绿体 Omp85 蛋白在进化过程中改变方向
DOI：
10.1073/pnas.1108626108
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发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schleiff E
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sommer MS;Daum B;Gross LE;Weis BLM;Mirus O;Abram L;Maier UG;Kühlbrandt W;Schleiff E
革兰氏阴性菌的大部分外膜蛋白（OMPs）和许多线粒体和叶绿体是β-桶。这些蛋白的插入和组装是由Omp85蛋白家族在一个看似保守的过程中催化的。该家族的所有成员都具有典型的n端多肽转运相关（POTRA）和c端16链β桶结构域。在植物中，叶绿体外膜中存在两种系统发育上不同且必需的Omp85，即Toc75-III和Toc75-V。虽然Toc75-V与线粒体Sam50相似，被认为具有原始细菌功能，但其同源物Toc75-III进化为TOC转座子的孔形成单元，用于前蛋白的导入。在所有目前的OMP生物发生和蛋白前易位模型中，假设Omp85的拓扑结构在质周或膜间空间具有POTRA结构域。通过基于自组装gfp的体内实验和电子冷冻断层扫描的原位拓扑研究，我们发现Toc75-III和Toc75-V的POTRA结构域都暴露在细胞质中。这一意想不到的发现解释了许多实验观察结果，并要求重新评估当前OMP生物发生和TOC复合物功能的模型。
The majority of outer membrane proteins (OMPs) from Gram-negative bacteria and many of mitochondria and chloroplasts are β-barrels. Insertion and assembly of these proteins are catalyzed by the Omp85 protein family in a seemingly conserved process. All members of this family exhibit a characteristic N-terminal polypeptide-transport–associated (POTRA) and a C-terminal 16-stranded β-barrel domain. In plants, two phylogenetically distinct and essential Omp85's exist in the chloroplast outer membrane, namely Toc75-III and Toc75-V. Whereas Toc75-V, similar to the mitochondrial Sam50, is thought to possess the original bacterial function, its homolog, Toc75-III, evolved to the pore-forming unit of the TOC translocon for preprotein import. In all current models of OMP biogenesis and preprotein translocation, a topology of Omp85 with the POTRA domain in the periplasm or intermembrane space is assumed. Using self-assembly GFP-based in vivo experiments and in situ topology studies by electron cryotomography, we show that the POTRA domains of both Toc75-III and Toc75-V are exposed to the cytoplasm. This unexpected finding explains many experimental observations and requires a reevaluation of current models of OMP biogenesis and TOC complex function.
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DOI：
10.1016/j.str.2010.08.012
发表时间：
2010-11-10
期刊：
Structure (London, England : 1993)
影响因子：
--
作者：
Gatzeva-Topalova PZ;Warner LR;Pardi A;Sousa MC
通讯作者：
Sousa MC
参与前体成熟的叶绿体加工酶与最近认识的金属内肽酶家族共享锌结合基序。
DOI：
10.1073/pnas.92.16.7177
发表时间：
1995
影响因子：
11.1
作者：
VanderVere,PS;Bennett,TM;Oblong,JE;Lamppa,GK
通讯作者：
Lamppa,GK
影响因子：
5.3
作者：
Carrie C;Murcha MW;Whelan J
通讯作者：
Whelan J
影响因子：
3
作者：
Frangakis, AS;Hegerl, R
通讯作者：
Hegerl, R
叶绿体蛋白输入通道 Toc75 的拓扑研究
影响因子：
27.5
作者：
N. Sveshnikova;Rudolf Grimm;Jürgen Soll;Enrico Schleiff
通讯作者：
Enrico Schleiff