The Plant Mitochondrial TAT Pathway Is Essential for Complex III Biogenesis
The Plant Mitochondrial TAT Pathway Is Essential for Complex III Biogenesis
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植物线粒体 TAT 途径对于复合物 III 生物发生至关重要
DOI：
10.1016/j.cub.2020.01.001
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
9.2
通讯作者：
Carrie
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Schafer;Kunzler;Schneider;Klingl;Carrie
双精氨酸易位（TAT）途径在细菌和叶绿体中折叠蛋白的膜易位中所起的作用已被广泛研究。然而，越来越多的生物体被发现含有位于线粒体的TAT亚基，包括植物线粒体，它含有TAT亚基，尽管在一种不寻常的排列中只有TatB和TatC亚基。迄今为止，在任何生物体中都没有证实线粒体TAT通路的功能。利用截断突变体方法，我们证明了植物线粒体TatB （MTTATB）是复合体III生物发生所必需的。更具体地说，MTTATB在复合体III生物发生的后期发挥作用，传递Rieske FeS亚基C端跨内膜的易位。这项工作证实，植物线粒体保留了Rieske FeS易位的功能性TAT途径，最有可能来自原始线粒体祖先。据推测，原始线粒体至少包含Rieske FeS易位所需的细菌来源的TAT途径。在一些真核谱系中，这条线粒体TAT通路丢失并被BCS1所取代。有趣的是，植物线粒体似乎以与酵母和哺乳动物相同的亚基顺序组装复合体III，但相反地，在这个过程中使用类似细菌的组装因子。
Twin arginine translocation (TAT) pathways have been extensively studied in bacteria and chloroplasts for their role in membrane translocation of folded proteins. However, an increasing number of organisms have been found to contain mitochondria-located TAT subunits, including plant mitochondria, which contain TAT subunits, though in an unusual arrangement with only TatB and TatC subunits. To date, no confirmed function has been attributed to mitochondrial TAT pathways in any organism. Using a truncation mutant approach, we demonstrate that the plant mitochondrial TatB (MTTATB) is required for complex III biogenesis. More specifically, MTTATB performs at a late stage in complex III biogenesis, conveying the translocation of the C terminus of the Rieske FeS subunit back across the inner membrane. This work confirms that plant mitochondria retained a functional TAT pathway for the Rieske FeS translocation, most likely from the original mitochondrial ancestor. It is hypothesized that the original mitochondria contained a bacteria-derived TAT pathway required for at least the Rieske FeS translocation. In several eukaryotic lineages, this mitochondrial TAT pathway was lost and replaced by BCS1. Interestingly, plant mitochondria appear to assemble complex III in the same subunit order as yeast and mammals but in contrast use bacteria-like assembly factors for this process.
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