Posttranslational assembly of photosynthetic metalloproteins

Resumo

A montagem de metaloproteínas de cloroplasto requer catálise bioquímica. Os fatores de montagem envolvidos na biossíntese de metaloproteínas podem ser necessários para sintetizar, acompanhar ou transportar o cofator; modificar ou acompanhar a apoproteína; ou catalisar a associação cofator-proteína. Abordagens genéticas e bioquímicas foram aplicadas ao estudo da montagem de centros de ferro-enxofre de cloroplastos, citocromos, plastocianina e o centro de manganês do fotossistema II. Isso levou à descoberta de homólogos do NifS e da cisteína dessulfidrase para a montagem do centro de ferro-enxofre, seis loci (CCS1-CCS5, ccsA) para a montagem do citocromo tipo c, quatro loci para a montagem do citocromo b6 (CCB1-CCB4), a protease CtpA, que está envolvida no processamento pré-D1, e o locus PCY2, que está envolvido no acúmulo de holoplastocianina. É provável que novos fatores de montagem sejam descobertos por meio do estudo de mutantes com defeito de montagem de Arabidopsis, cianobactérias, Chlamydomonas e milho, e por meio da análise funcional de componentes candidatos a metabolizadores de cofatores identificados nos bancos de dados do genoma.

Abstract

The assembly of chloroplast metalloproteins requires biochemical catalysis. Assembly factors involved in the biosynthesis of metalloproteins might be required to synthesize, chaperone, or transport the cofactor; modify or chaperone the apoprotein; or catalyze cofactor-protein association. Genetic and biochemical approaches have been applied to the study of the assembly of chloroplast iron-sulfur centers, cytochromes, plastocyanin, and the manganese center of photosystem II. These have led to the discovery of NifS-homologues and cysteine desulfhydrase for iron-sulfur center assembly, six loci (CCS1-CCS5, ccsA) for c-type cytochrome assembly, four loci for cytochrome b6 assembly (CCB1-CCB4), the CtpA protease, which is involved in pre-D1 processing, and the PCY2 locus, which is involved in holoplastocyanin accumulation. New assembly factors are likely to be discovered via the study of assembly-defective mutants of Arabidopsis, cyanobacteria, Chlamydomonas, maize, and via the functional analysis of candidate cofactor metabolizing components identified in the genome databases.