stringtranslate.com

Транслоказа наружной мембраны

Транслоказа наружной мембраны (TOM) представляет собой комплекс белков, обнаруженных во внешней митохондриальной мембране митохондрий . Он позволяет белкам перемещаться через этот барьер в межмембранное пространство митохондрии. Большинство белков, необходимых для митохондриальной функции , кодируются ядром клетки . Внешняя мембрана митохондрии непроницаема для крупных молекул массой более 5000 дальтон . [1] TOM работает совместно с транслоказой внутренней мембраны (TIM) для транслокации белков в митохондрию . Многие из белков в комплексе TOM, такие как TOMM22 , были впервые идентифицированы в Neurospora crassa и Saccharomyces cerevisiae . [2] Многие из генов, кодирующих эти белки, обозначены как гены комплекса TOMM (транслоказа наружной митохондриальной мембраны).

Полный комплекс митохондриальных белков-транслоказ включает в себя не менее 19 белков: несколько шаперонов, четыре белка рецептора импорта транслоказы внешней мембраны (Tom), пять белков комплекса каналов Tom, пять белков транслоказы внутренней мембраны (Tim) и три «моторных» белка.

Белок, направленный на митохондрии

Существуют различные пути импорта митохондрий, которые облегчают импорт белков-предшественников в предназначенные для них митохондриальные субкомпартменты. HSP90 помогает доставлять митохондриальный препротеин в комплекс TOM в процессе, зависящем от АТФ. [3] Многие белки-предшественники (те, которые предназначены для матрицы) содержат аминоконцевые препоследовательности, которые несут информацию, необходимую для нацеливания белков на митохондриальный матрикс [4]. Эти сигналы нацеливания на матрикс обычно содержат 10-80 аминокислотных остатков, которые принимают конформацию амфипатической α-спирали [5] и содержат одну положительную и гидрофобную поверхность. Как только предшественник достигает матрицы, препоследовательность обычно расщепляется пептидазой, обрабатывающей матрикс. [6] Белки, нацеленные на другие субкомпартменты митохондрий, такие как межмембранное пространство и внутренняя митохондриальная мембрана , содержат внутренние сигналы нацеливания, эти сигналы имеют неопределенную природу и непоследовательны по своей схеме. Белки, нацеленные на внешнюю мембрану, также содержат внутренние сигналы нацеливания, не все из которых были идентифицированы, и включают белки, которые принимают структуру β-бочки, [7], такие как Tom40. Однако некоторые белки, нацеленные на внешнюю митохондриальную мембрану, содержат домен гидрофобного хвоста, который прикрепляет белок к мембране. [8]

Члены комплекса

Транслоказа наружной мембраны (TOM) образует комплекс, состоящий из Tom70, Tom22 и Tom20 , а также Tom40, Tom7, Tom6 и Tom5. Tom20 и Tom22 являются рецепторами препротеинов, которые отвечают за распознавание расщепляемой препоследовательности, которой обладают митохондриально-ориентированные белки. [9] Tom70 также является рецептором препротеинов и может распознавать некоторые расщепляемые препоследовательности белков, однако он в основном отвечает за распознавание нерасщепляемых препротеинов и действует как точка для связывания шаперона. [6] [10] Tom22 прикреплен к наружной мембране одним трансмембранным сегментом и также играет роль в стабилизации комплекса TOM. [11] Tom40 является основным элементом комплекса транслоказы и образует комплексы с Tom22 с массой приблизительно 350 килодальтон . [12] Он образует центральный белок-проводящий канал диаметром около 2,5 нм. [12] Человеческий Tom22 имеет массу около 15,5 килодальтон и образует комплексы с Tom20. [13] N-конец Tom22 простирается в цитозоль и участвует в связывании препротеина. [13]

Белки человека

ТОММ22 , ТОММ40 , ТОМ7, ТОММ7

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Альбертс, Брюс; Александр Джонсон; Джулиан Льюис; Мартин Рафф; Кит Робертс; Питер Уолтер (1994). Молекулярная биология клетки . Нью-Йорк: Garland Publishing Inc. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  2. ^ Seki N, Moczko M, Nagase T и др. (1996). «Человеческий гомолог рецептора импорта митохондриального белка Mom19 может собираться с комплексом митохондриальных рецепторов дрожжей». FEBS Lett . 375 (3): 307–10. doi :10.1016/0014-5793(95)01229-8. PMID  7498524.
  3. ^ Humphries AD, Streimann IC, Stojanovski D, Johnston AJ, Yano M, Hoogenraad NJ, Ryan MT (март 2005 г.). «Раскрытие пути импорта и сборки митохондрий для человеческого Tom40». J Biol Chem . 280 (12): 11535–43. doi : 10.1074/jbc.M413816200 . PMID  15644312.
  4. ^ Сайто Т., Игура М., Обита Т., Осе Т., Кодзима Р., Маенака К., Эндо Т., Кода Д. (ноябрь 2007 г.). «Tom20 распознает митохондриальные препоследовательности посредством динамического равновесия между несколькими связанными состояниями». ЭМБО Дж . 26 (22): 4777–87. дои : 10.1038/sj.emboj.7601888. ПМК 2080804 . ПМИД  17948058. 
  5. ^ Tokatlidis K, Vial S, Luciano P, Vergnolle M, Clémence S (2000). «Импорт мембранных белков в митохондриях дрожжей». Biochem. Soc. Trans . 28 (4): 495–9. doi :10.1042/0300-5127:0280495. PMID  10961947.
  6. ^ ab Young JC, Hoogenraad NJ, Hartl FU (январь 2003 г.). «Молекулярные шапероны Hsp90 и Hsp70 доставляют препротеины к митохондриальному импортному рецептору Tom70». Cell . 112 (1): 41–50. doi : 10.1016/S0092-8674(02)01250-3 . PMID  12526792.
  7. ^ Bolender N, Sickmann A, Wagner R, Meisinger C, Pfanner N (январь 2008 г.). «Множественные пути сортировки митохондриальных белков-предшественников». EMBO Rep . 9 (1): 42–9. doi :10.1038/sj.embor.7401126. PMC 2246611. PMID  18174896 . 
  8. ^ Koehler CM, Merchant S, Schatz G (ноябрь 1999). «Как мембранные белки перемещаются через митохондриальное межмембранное пространство». Trends Biochem. Sci . 24 (11): 428–32. doi :10.1016/S0968-0004(99)01462-0. PMID  10542408.
  9. ^ Райан МТ, Мюллер Х, Пфаннер Н (июль 1999). «Функциональная стадия перемещения переносчиков АДФ/АТФ через внешнюю митохондриальную мембрану». J. Biol. Chem . 274 (29): 20619–27. doi : 10.1074/jbc.274.29.20619 . PMID  10400693.
  10. ^ Асаи Т, Такахаши Т, Эсаки М, Нишикава С, Оцука К, Накаи М, Эндо Т (май 2004 г.). «Повторное исследование потребности в цитозольном АТФ для импорта митохондриальных белков». J. Biol. Chem . 279 (19): 19464–70. doi : 10.1074/jbc.M401291200 . PMID  15001571.
  11. ^ Endres M, Neupert W, Brunner M (июнь 1999). «Транспорт переносчика АДФ/АТФ митохондрий из комплекса TOM в комплекс TIM22.54». EMBO J . 18 (12): 3214–21. doi :10.1093/emboj/18.12.3214. PMC 1171402 . PMID  10369662. 
  12. ^ ab Ahting U, Thieffry M, Engelhardt H, Hegerl R, Neupert W, Nussberger S (2001). "Tom40, порообразующий компонент белково-проводящего канала Tom во внешней мембране митохондрий". J. Cell Biol . 153 (6): 1151–60. doi :10.1083/jcb.153.6.1151. PMC 2192023. PMID  11402060 . 
  13. ^ ab Яно М, Хугенрад Н, Терада К, Мори М (2000). «Идентификация и функциональный анализ человеческого Tom22 для импорта белка в митохондрии». Mol Cell Biol . 20 (19): 7205–13. doi : 10.1128 /MCB.20.19.7205-7213.2000. PMC 86274. PMID  10982837.