物理科技生物学-PHYICA

新发现的受体小野はるか有助于窥见进化

生物 2022-05-21 00:03:07

鲁尔大学波鸿分校 迪特马尔·梅尔霍恩和克里斯托弗·格雷芬(后)正在追踪以前未被发现的受体

信用:RUB,Marquard 膜蛋白与脂质一起是所有生物膜的核心成分,在细胞内和细胞间的运输和信息传递中发挥重要作用

大多数膜蛋白在蛋白质前端的信号序列基础上被信号识别颗粒识别,并在其合成过程中结合到内质网膜中

从那里,蛋白质被运输到大多数重要的细胞膜

然而,有一个功能重要的膜蛋白家族,其信号序列位于蛋白质的末端

“因此,这些蛋白质不能以通常的方式整合到膜中,”主要作者丽莎·亚斯明·阿塞克解释道

这些所谓的尾锚定蛋白使用一种被称为GET途径的机制

GET代表TA蛋白的引导进入

运输和插入 该途径的中心成分是细胞液中的载体,即胞质三磷酸腺苷酶GET3

它将新合成的TA蛋白转移到受体GET1和GET2,这两个受体与内质网结合并确保它们的膜插入

尽管哺乳动物和它们更密切相关的酵母中已对该途径及其所有成分进行了全面描述,但在植物中仍令人困惑

克里斯托弗·格雷芬说:“根据序列相似性,可以在植物中鉴定出一些成分,但没有受体蛋白GET2的痕迹。”

古老的遗产 他的团队现在已经成功地在模式植物拟南芥中发现了这种以前未被发现的受体

通过专门消除受体——例如使用Crispr/Cas9基因剪刀——研究人员也能够更密切地研究其功能

“野生型和缺乏GET2受体的拟南芥突变体之间的唯一区别是后者长出更短的根毛,”格雷芬解释说

“这并不限制植物在实验室条件下的生长,然而,它可能会在野外造成问题——尤其是在缺水的时候

“有趣的是,没有GET2受体的哺乳动物无法生存,而酵母细胞可以生长,因为它们开发了一种当受体缺失时启动的备用机制

对研究人员来说,一个显著的观察是,尽管序列不同,但不同生物的GET2受体显示出很大的结构相似性

“这表明它们的功能在进化上是保守的

这意味着GET途径已经存在了很长时间,今天的生物在进化过程中从它们最后的共同祖先那里继承了它,”克里斯托弗·格雷芬说

“拟南芥中GET2蛋白序列的发现为理解GET途径的跨王国进化提供了一个重要的难题,同时也为其他植物和藻类物种的进一步研究奠定了基础

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