Mutations in TIC100 impair and repair chloroplast protein import and impact retrograde signalling
Mutations in TIC100 impair and repair chloroplast protein import and impact retrograde signalling
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TIC100 突变损害和修复叶绿体蛋白输入并影响逆行信号传导
DOI：
10.1101/2022.01.18.476798
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Loudya N
中科院分区：
文献类型：
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作者：
Loudya N
叶绿体的生物发生需要核质和叶绿体本身的蛋白质合成。核编码的叶绿体蛋白通过细胞器包膜上的多蛋白translocon输入。关于由TIC20、TIC100和其他蛋白质组成的1 MDa复合体是否构成内膜TIC转座子存在争议。拟南芥绿光突变体在质体发育方面普遍存在缺陷。我们identifyCUE8asTIC100。tic100cue8突变体积累的1mda复合物组分水平降低，并且显示两种不同输入谱的核编码叶绿体蛋白的输入减少。对tic100cue8的抑制子的搜索发现，在同一基因tic100soh1中存在第二个突变，该突变恢复了可见的1mda复合物亚基丰度和叶绿体蛋白输入表型。当逆行信号被gun1突变破坏时，tic100soh1a保留了但迅速退出了绿色，并挽救了tic100cue8的合成致命性。除了强烈的绿意外，RNA编辑的变化和未导入前体蛋白的存在表明，当TIC100功能改变时，会触发强烈的信号反应。我们的研究结果与TIC100的作用一致，通过扩展1mda复合物，在叶绿体光合和非光合蛋白的进口中，这一过程启动逆行信号传导。叶绿体内包膜TIC100的互补突变导致叶绿体蛋白输入减少或纠正性改善，并突出信号作用。
Chloroplast biogenesis requires synthesis of proteins in the nucleocytoplasm and the chloroplast itself. Nucleus-encoded chloroplast proteins are imported via multiprotein translocons in the organelle’s envelope membranes. Controversy exists around whether a 1 MDa complex comprising TIC20, TIC100 and other proteins constitutes the inner membrane TIC translocon. The Arabidopsiscue8virescent mutant is broadly defective in plastid development. We identifyCUE8asTIC100. Thetic100cue8mutant accumulates reduced levels of 1 MDa complex components and exhibits reduced import of two nucleus-encoded chloroplast proteins of different import profiles. A search for suppressors oftic100cue8identified a second mutation within the same gene,tic100soh1, which rescues the visible, 1 MDa complex-subunit abundance, and chloroplast protein import phenotypes.tic100soh1retains but rapidly exits virescence, and rescues the synthetic lethality oftic100cue8when retrograde signalling is impaired by thegun1mutation. Alongside the strong virescence, changes in RNA editing and the presence of unimported precursor proteins show that a strong signalling response is triggered when TIC100 function is altered. Our results are consistent with a role for TIC100, and by extension the 1 MDa complex, in the chloroplast import of photosynthetic and non-photosynthetic proteins, a process which initiates retrograde signalling.One sentence summaryComplementary mutations in TIC100 of the chloroplast inner envelope membrane cause reductions or corrective improvements in chloroplast protein import, and highlight a signalling role.
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