I cloroplasti di l'alga è e piante sò i mutori cellulari chì cunverte l'energia solare in energia chimica per via di a fotosintesi. Questi organelli, delimitati da un envelope cù duie membrane, cuntenenu u so propiu genoma chì a so espressione hè strettamente coordinata cù quella di u genoma nucleare. A maiò parte di e proteine di cloroplasti sò codificate da i geni nucleari, tradutti in u citosol cum'è proteine precursori chì cuntenenu una sequenza di transitu à u so terminale amminicu chì serve cum'è u bigliettu di ingressu in i cloroplasti.
L'importazione di proteine in i cloroplasti hè mediata da dui complexi di proteine di membrana chjamati TOC è TIC in a membrana esterna è interna, rispettivamente. Questi cumplessi ghjucanu un rolu chjave cloroplastu biogenesi, in l'assemblea di l'apparecchi fotosintesi è in diverse vie metaboliche. E diverse subunità di proteine di TOC è TIC sò state identificate è carattarizzate, è TOC è TIC sò stati rivelati per furmà un supercomplexu inseme. Tuttavia, quantu e diverse proteine di TOC è TIC si riuniscenu per furmà i canali per a traslocazione di proteine attraversu e membrane di l'involucro di cloroplasti ùn hè micca chjaru, è i percorsi di traslocazione di proteine in TOC è TIC restanu sfuggente.
In un studiu publicatu in linea in Escursioni, u gruppu di Liu Zhenfeng à l'Istitutu di Biofisica di l'Academia Cinese di Scienze, in cullaburazione cù u prufessore Jean-David Rochaix da l'Università di Ginevra, Svizzera, hà furnitu insights longu aspittatu nantu à i cumpunenti molecolari, l'urganizazione tridimensionale è a proteina potenziale. via di traslocazione di u supercomplexu TOC-TIC da una alga verde unicellulare chjamata Chlamydomonas reinhardtii.
I circadori anu elucidatu l'architettura supramolecular di u supercomplexu TOC-TIC attraversu microscopia crio-elettronica.
Tredeci subunità di proteine sferenti in stu supercomplexu sò state scuperte. Cù l'eccezzioni di Tic214 codificata da u genoma di u cloroplastu, tutte l'altri subunità sò codificate nucleari. Sò riuniti in u cumplessu TOC in a membrana esterna, u cumplessu spaziale intermembrane (ISC) è u cumplessu TIC in a membrana interna. Notevolmente, hè statu truvatu chì a più grande proteina di a membrana Tic214 stende a membrana interna, u spaziu intermembrane è a membrana esterna, liendu l'altru. medialis subunità cum'è un ponte è più prubabilmente ancu cum'è un scaffold.
U cumplessu TOC in a membrana esterna hè principalmente cumpostu di Toc34, Toc90 è Toc75, flancu da u latu Toc90 da u cumplessu Ctap4-Ctap3. Un ibridu in forma di canna canali hè furmatu da Toc90 è Toc75 nantu à u membrana esterna. U canali cuntene una entrata nantu à u latu citosolicu è duie uscite chì si apre versu u spaziu intermembrana, è ancu una porta laterale di fronte à u canali. doppia strata lipidica. Una molècula di l'acidu fiticu (cunnisciutu ancu inositol hexaphosphate/InsP6) intercalate à l'interfaccia trà Toc90 è Tic214, stabilizendu a so assemblea cum'è una cunea.
U duminiu intermembrane-spaziale di Tic214, Tic100, Tic56, Ctap3 è Ctap5 s'intreccianu l'un à l'altru per furmà una struttura di torre chì cunnetta TOC cù TIC. In u membrana interna, i duminii incrustati in a membrana di Tic214, Tic20, Ctap5 è trè picculi subunità (chjamati Simp1, Simp2 è Simp3) formanu u cumplessu TIC. Quattru molécule di lipidi servenu per stabilizzà l'assemblea di un canali funnel-like situatu à l'interfaccia trà Tic214 è Tic20 è impediscenu u canali di fughje.
Basatu nantu à e dati strutturali, i circadori anu analizatu in dettaglio e caratteristiche di i pori in i canali TOC è TIC. Puderanu predichendu l'interazzione trà u peptide di transitu è u cumplessu TIC attraversu a simulazione di dinamica moleculare.
Supportatu da l'osservazione di dui pori di canali cunnessi da un groove di a superficia è i rapporti biochimici è funzionali precedenti, sò stati pruposti percorsi multipli per cuntà a traslocazione di e diverse preproteine attraversu u supercomplexu TOC-TIC à i compartimenti di cloroplasti lucali distinti.