AtTOC159 Receptors are Targeted to the Chloroplast Outer Membrane by a β-Signal and Galactolipid-Specific Transit Peptide-Like Sequence at the C-Terminus
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Chloroplasts, the essential organelles responsible for photosynthesis, rely on the coordinated import of nuclear-encoded proteins for their biogenesis and function. TOC159 receptors are critical components of the translocon at the outer membrane of chloroplasts (TOC complex), responsible for recognizing and importing preproteins. However, the mechanisms by which TOC159 itself is targeted and integrated into the chloroplast outer envelope are only partially understood. In this study, we explore the structural aspects of the C-terminal membrane (M) domain of Arabidopsis thaliana TOC159, with a focus on its role in chloroplast outer envelope targeting and TOC complex integration. Structural predictions using AlphaFold and far-UV circular dichroism (CD) spectroscopy experiments suggested that the M domain forms an integral β-barrel that fuses with the β-barrel of TOC75, forming a hybrid channel at the chloroplast outer envelope. We identified a novel bi-partite targeting signal within the M domain, composed of a C-terminal β-signal with the consensus sequence G-Q-Φ-[ST]-Φ-[RK]-X-[SN]-[ST] and a transit peptide (TP)-like sequence. Using fluorescence microscopy and mutational analyses, we demonstrated that the β-signal is essential for chloroplast targeting, while the TP-like sequence enhances targeting ejiciency. Furthermore, CD spectroscopy and Langmuir-Blodgett trough experiments revealed that the TP-like sequence preferentially interacts with galactolipids unique to the chloroplast outer membrane, particularly sulfoquinovosyl diacylglycerol (SQDG), facilitating chloroplast outer envelope targeting specificity. Overall, our findings provide a deeper understanding of TOC159 receptor targeting mechanisms, TOC complex biogenesis and highlight the broader significance of lipid-mediated targeting in intracellular protein trajicking. These results pave the way for future studies on the role of TP-like sequences in chloroplast outer membrane protein targeting and other novel targeting pathways more generally.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».