Исследование связало канал импорта хлоропластов с бактериальной системой экспорта
Исследование в Nature Communications, опубликованное 25 октября 2026 года, показало, как белковый канал Toc75 во внешней мембране хлоропласта мог возникнуть из бактериальной системы Omp85. Хлоропласты произошли от цианобактерий, но у известных бактериальных Omp85 основная роль связана со сборкой и экспортом белков, а не с их импортом.
Авторы изучили структуру цианобактериального Omp85 с помощью криоэлектронной микроскопии и мутационного анализа. Белок образует бочкообразную конструкцию из 16 бета-тяжей и содержит три POTRA-домена, участвующие в сборке белков внешней мембраны. Сопоставление этой структуры с комплексом Toc75–Toc90M показало сходство между хлоропластным каналом и промежуточным комплексом бактериальной сборки.
Ключевым отличием оказался участок в бочкообразном домене Toc75. По данным работы, он удерживает мембранный домен Toc90M рядом с каналом. В результате закреплённый компонент формирует устойчивый боковой проход, через который могут перемещаться белки-предшественники хлоропласта. В бактериальной системе такой компонент после сборки обычно освобождается, поэтому авторы рассматривают его фиксацию как важный эволюционный шаг.
Результат уточняет происхождение аппарата, который доставляет в хлоропласт тысячи белков, закодированных в ядре клетки. Это структурно-эволюционное объяснение механизма, а не готовый способ изменить работу растений: исследование проводилось на белковых системах и мутантных вариантах, и практические выводы потребуют отдельных экспериментов.