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新发现的受体有助于窥视进化

膜蛋白与脂质一起是所有生物膜的重要组成部分,并在细胞内和细胞间的运输和信息传递中发挥重要作用。大部分膜蛋白根据其前端的信号序列被信号识别颗粒识别,并在合成过程中掺入内质网的膜中。蛋白质从那里被转运到大多数重要的细胞膜上。

然而,有一个功能上重要的膜蛋白家族,其信号序列位于该蛋白的末端。主要作者Lisa Yasmin Asseck解释说:“因此,这些蛋白质不能以通常的方式整合到膜中。” 这些所谓的尾锚(TA)蛋白使用称为GET途径的机制。GET代表TA蛋白的引导进入。

运输和插入

途径的中心成分是细胞液中的媒介,即胞质ATPase GET3。它将新合成的TA蛋白转移到受体GET1和GET2,后者与内质网结合并确保其膜插入。

尽管在哺乳动物及其更密切相关的酵母菌中已全面描述了该通路及其所有成分,但在植物中仍然令人费解。Christopher Grefen说:“可以基于序列相似性在植物中鉴定出某些成分,但没有发现受体蛋白GET2的踪迹。”

古老的遗产

他的团队现在已经成功地在模型植物拟南芥中鉴定出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),研究人员还能够更仔细地研究其功能。Grefen解释说:“缺乏GET2受体的野生型和拟南芥突变体之间的唯一区别是后者发育出较短的根毛。” “这并不限制植物在实验室条件下的生长,但是,这可能在野外造成问题,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,而酵母细胞却可以生长,因为它们已经开发出一种备用机制,可以在缺少该受体时起作用。

对于研究人员而言,一个了不起的发现是,尽管序列不同,但不同生物的GET2受体仍显示出极大的结构相似性。Christopher Grefen说:“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,如今的生物体在进化过程中是从其最后一个祖先那里继承下来的。” “蛋白质的发现 来自拟南芥的GET2序列为理解GET途径的跨王国进化提供了一个重要的难题,同时,也为进一步研究其他植物和藻类奠定了基础。”

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