Chlamydomonas reinhardtiiのヘム結合タンパク質Soul3は、眼のサイズと位置に影響します

鞭毛の緑の藻類クラミドドムナスreinhardtiiには、原始的な視覚システム、アイスポットがあります。細胞赤道に位置しており、細胞がPhotoTaxになります。眼スポットの以前のプロテオーム解析では、soul3タンパク質が202のタンパク質間で同定されました。ここでは、Soul3の特性と機能を調査します。異種表現されたsoul3は、特にヘミンに結合することができます。C. reinhardtiiでは、soul3は日中のサイクルで一定のレベルで発現していますが、昼と夜の段階でサイズが異なるタンパク質複合体を形成します。Soul3は主に眼鏡に局在しており、その色素球層に位置しています。これは、眼球の原形質膜領域に局在するチャネルrhodopsin光受容体とは対照的です。soul3レベルが大幅に低下したノックダウンラインは、誤局在した眼球スポット、眼スポットサイズの減少、および光触覚挙動の変化によって特徴付けられます。誤局在は前部または後部のいずれかであり、娘の4員根のアセチル化微小管との関連には影響しませんでした。私たちのデータは、soul3がセル内の眼鏡の組織と配置に関与していることを示唆しています。

The flagellated green alga Chlamydomonas reinhardtii has a primitive visual system, the eyespot. It is situated at the cells equator and allows the cell to phototax. In a previous proteomic analysis of the eyespot, the SOUL3 protein was identified among 202 proteins. Here, we investigate the properties and functions of SOUL3. Heterologously expressed SOUL3 is able to bind specifically to hemin. In C. reinhardtii, SOUL3 is expressed at a constant level over the diurnal cycle, but forms protein complexes that differ in size during day and night phases. SOUL3 is primarily localized in the eyespot and it is situated in the pigment globule layer thereof. This is in contrast to the channelrhodopsin photoreceptors, which are localized in the plasma membrane region of the eyespot. Knockdown lines with a significantly reduced SOUL3 level are characterized by mislocalized eyespots, a decreased eyespot size, and alterations in phototactic behavior. Mislocalizations were either anterior or posterior and did not affect association with acetylated microtubules of the daughter four-membered rootlet. Our data suggest that SOUL3 is involved in the organization and placement of the eyespot within the cell.