Toc33 and Toc64-III cooperate in precursor protein import into the chloroplasts of Arabidopsis thaliana.
Toc33 and Toc64-III cooperate in precursor protein import into the chloroplasts of Arabidopsis thaliana.
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Toc33 和 Toc64-III 合作将前体蛋白导入拟南芥叶绿体
DOI：
10.1111/pce.12030
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发表时间：
2013
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Schleiff E.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sommer M;Rudolf M;Tillmann B;Tripp J;Sommer M.S.;Schleiff E.
叶绿体外被膜上的转运子将胞质合成的前体蛋白导入叶绿体，对细胞器的功能起着至关重要的作用。前体蛋白在叶绿体表面的识别先于易位，并涉及膜插入受体亚基Toc 34和Toc 159。第三个受体，Toc 64，被讨论识别胞质复合物引导前体蛋白到膜表面，但这一功能仍有争议。我们分析了在编码Toc 64同源物Toc 64-III的基因中携带T-DNA插入的拟南芥植物。我们观察到一种光强度依赖性生长表型，这与先前描述的TOC 34同源物TOC 33的突变体ppi 1的表型不同。此外，在从Toc 64-III功能受损的植物分离的原生质体中，模型前体蛋白pOE 33和pSSU进入叶绿体的叶绿体输入减少。这表明Toc 64-III在体内调节易位效率。Appi 1和toc 64-III双突变体显示HSP 90和TOC 75-III的转录水平显著增加，后者编码成孔TOC组分。值得注意的是，Toc 75-III的蛋白质水平显著降低，表明Toc 64-III和Toc 33在Toc 75-III的插入或稳定中合作。因此，所呈现的结果支持Toc 64作为TOC复合物的进口相关组分。
The import of cytosolically synthesized precursor proteins into chloroplasts by the translocon at the outer envelope membrane of chloroplasts (TOC) is crucial for organelle function. The recognition of precursor proteins at the chloroplast surface precedes translocation and involves the membrane‐inserted receptor subunits Toc34 and Toc159. A third receptor, Toc64, was discussed to recognize cytosolic complexes guiding precursor proteins to the membrane surface, but this function remains debated. We analysedArabidopsis thalianaplants carrying a T‐DNA insertion in the gene encoding the Toc64 homolog Toc64‐III. We observed a light intensity‐dependent growth phenotype, which is distinct from the phenotype ofppi1, the previously described mutant of theTOC34homologTOC33. Furthermore, chloroplast import of the model precursor proteins pOE33 and pSSU into chloroplasts is reduced in protoplasts isolated from plants with impaired Toc64‐III function. This suggests that Toc64‐III modulates the translocation efficiencyin vivo. Appi1andtoc64‐IIIdouble mutant shows a significant increase in the transcript levels ofHSP90andTOC75‐III, the latter coding for the pore‐forming TOC component. Remarkably, the protein level of Toc75‐III is significantly reduced, suggesting that Toc64‐III and Toc33 cooperate in the insertion or stabilization of Toc75‐III. Accordingly, the results presented support Toc64 as an import‐relevant component of the TOC complex.
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