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トウモロコシのHcf106タンパク質によるセック独立タンパク質転位

A M Settles¹, A Yonetani, A Baron

¹Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY 11724, USA.

Science (New York, N.Y.)

|December 31, 1997

まとめ

植物クロロプラストにおける新しいタンパク質輸送経路である陽子梯度 (DeltapH) 経路は,独特ではなく,バクテリアに保存されています. HCF106タンパク質を含むこの経路は,古代のエンドシンビオティック起源を強調しています.

科学分野:

植物生物学と分子遺伝学
細胞および分子生物学
進化生物学の進化生物学について

背景:

プロカリオットにおけるタンパク質の転位は,Secと信号認識粒子 (ffh依存) 経路を通じて起こります.
高級植物クロロプラストは,保存されたSecおよびffh依存のタンパク質転位機構を有しています.
第3のクロロプラストタンパク質転位経路である陽子濃度差 (DeltapH) 経路は,以前は植物特異と考えられていた.

研究の目的:

クロロプラストの DeltapH 経路の進化的保存を調査するために.
DeltapH経路の構成要素とその潜在的な細菌の同類体を特定するために.
クロロプラストタンパク質の局所化におけるHCF106タンパク質の役割を理解する.

主な方法:

タンパク質の局所化を研究するために,トウモロコシのhcf106変異の分析.
HCF106遺伝子とその暗号化されたタンパク質の識別と特徴付け.
HCF106のホモログをバクテリアのオープン・リーディングフレームと比較したバイオ情報分析.

主要な成果:

トウモロコシのhcf106変異は,デルタPH経路に依存するタンパク質の正しい局所化を妨げます.
HCF106遺伝子は,受容体のような性質を持つチラコイド膜タンパク質をコードする.
HCF106はバクテリアのタンパク質とのホモロジーを示しており,種間の機能が保存されていることを示唆しています.

結論:

塩基プラストにおけるDeltaPHタンパク質転位経路は植物に特有するものではなく,細菌に保存されている.
HCF106タンパク質は,この保存された経路の重要な構成要素です.
この発見は,エンドシンビオティック理論を支持し,クロロプラストにおけるこの細菌のようなタンパク質輸送システムの古代の起源を示しています.

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