Nowe odkrycie: 140 białek ujawnia sekrety fotosyntezy w chloroplastach.
WarsawZespół badawczy z Uniwersytetu Ruhry w Bochum, kierowany przez profesor Danję Schünemann, poszerzył naszą wiedzę na temat fotosyntezy. W skład zespołu wchodzą była doktorantka Dominique Stolle oraz obecna doktorantka Lena Osterhoff. Przebadali oni, jak formują się kompleksy białkowe w chloroplastach. Ich główne odkrycie dotyczy białka D1, które odgrywa kluczową rolę w fotosystemie II. To białko jest nieustannie rozkładane i odbudowywane, zwłaszcza pod wpływem silnego światła.
Badacze odkryli, że proces ten obejmuje około 140 białek, z których wiele wcześniej nie było znanych. Niektóre z istotnych elementów, które zidentyfikowali, to:
- Oczyszczanie rybosomów zaangażowanych w produkcję białka D1 w czasie rzeczywistym.
- Identyfikacja 140 białek, w tym niektórych nowo opisanych, powiązanych z procesem składania D1.
- Charakterystyka STIC2 oraz jego interakcji z SRP54 i błoną tylakoidu.
Wcześniej oczyszczanie rybosomów było możliwe jedynie w ogólny sposób. Nowa metoda in vitro opracowana przez zespół pozwala naukowcom na badanie rybosomów w czasie rzeczywistym, podczas gdy syntetyzują one białko D1. To przyczyniło się do lepszego zrozumienia różnych czynników zaangażowanych w składanie D1. Współpraca wymagana między tymi białkami pokazuje złożoność procesu fotosyntezy, który zachodzi w każdym zielonym liściu.
Badania wykazały, że STIC2 jest białkiem łączącym się z błonami tylakoidów. To połączenie jest kluczowe dla prawidłowego umiejscowienia białka D1, co z kolei pomaga zrozumieć funkcjonowanie innych istotnych białek w fotosystemach. STIC2 współdziała z innym białkiem, SRP54, aby zapewnić prawidłowe formowanie i naprawę białka D1 w błonie tylakoidów. Wyniki te umożliwiają naukowcom badanie funkcjonowania i wzajemnego oddziaływania tych białek w różnych warunkach środowiskowych.
Grupa badawcza Schünemanna odkryła, że wiele białek wspomaga prawidłowe działanie fotosyntezy. Identyfikacja i badanie tych białek może prowadzić do nowych zastosowań w biotechnologii. Ta wiedza może poprawić wyniki w rolnictwie lub pomóc w tworzeniu sztucznych systemów fotosyntezy.
Naukowcy z wydziałów Biologii i Biotechnologii, Chemii oraz Biochemii Uniwersytetu Ruhr w Bochum, wspólnie z Instytutem Maxa Plancka Fizjologii Molekularnej Roślin w Poczdamie, prowadzą badania nad procesem fotosyntezy. Dzięki ich współpracy zyskujemy lepsze zrozumienie tego skomplikowanego procesu.
Badanie jest publikowane tutaj:
http://dx.doi.org/10.1038/s44318-024-00211-4i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to
Dominique S Stolle, Lena Osterhoff, Paul Treimer, Jan Lambertz, Marie Karstens, Jakob-Maximilian Keller, Ines Gerlach, Annika Bischoff, Beatrix Dünschede, Anja Rödiger, Christian Herrmann, Sacha Baginsky, Eckhard Hofmann, Reimo Zoschke, Ute Armbruster, Marc M Nowaczyk, Danja Schünemann. STIC2 selectively binds ribosome-nascent chain complexes in the cotranslational sorting of Arabidopsis thylakoid proteins. The EMBO Journal, 2024; DOI: 10.1038/s44318-024-00211-4Udostępnij ten artykuł