葉綠體基質研究技術-電子顯微鏡的應用
葉綠體生成的關卡:蛋白質在被膜處的轉運
被膜位于質體與胞質的交界處地方,此關鍵位置協調著細胞分
化、質體發育,而且調節葉綠體的生成。在外膜和內膜上分別有由
蛋白質構成的輸入裝置(Toc復合體和Tic復合體),將核基因編碼的
蛋白質輸入進來。多數在胞質中合成的送往葉綠體的蛋白質,其N
端有一段可被切除的前體序列。前體蛋白與胞質中的因子一起先到
達細胞器表面,然后進入基質中,這顯然采用的是跨越被膜時所使
用的一般輸入途徑。在葉綠體基質中前體序列的切除標志著前體蛋
白轉運的完成,而進一步到達較終位置是由其他的定向信號引導實
現。
胞質中的運輸控制
胞質不是一個開放的空間。相反,去往葉綠體的蛋白質就像上
班高峰時要去上班的人們。由于幾種細胞器的形成有賴于核編碼的
蛋白質,需要特殊的定向信息幫助葉綠體蛋白避免陷入混亂。同時
,要保持蛋白質處于一種松散折疊的狀態,以確保蛋白質符合輸入
的條件。根據對放射性標記的前體蛋白進入被分離葉綠體的實驗觀
察,研究人員已對定向信號的一級結構進行了研究。采用固定化多
肽技術,將固定化多肽與胞質提取物保溫,鑒定出前體序列可與特
殊的胞質因子和分子伴侶結合
前體序列的多種功能
核編碼葉綠體蛋白的定向信息位于其氨基酸序列中:多數已知
的葉綠體蛋白含有可切除的N端前體序列。前體序列的N端起始處富
含不帶電的氨基酸;中間部分主要是帶正電的和帶羥基的殘基,如
絲氨酸和蘇氨酸℃端部分富含精氨酸。