Wikipedia

Translokaza unutrašnje membrane

Translokaza unutrašnje membrane (TIM) je kompleks proteina koji se nalaze u unutrašnjoj memrani mitohondrija. Komponente TIM kompleksa olakšavaju translokaciju proteina preko unutrašnje membrane u mitohondrijski matriks. Oni također olakšavaju inserciju proteina u unutrašnju mitohondrijsku membranu, gdje moraju boraviti da bi mogli funkcionirati, uglavnom uključujući članove porodice mitohondrijskih proteina.

Porodica Tim17/Tim22/Tim23
Identifikatori
SimbolTim17

Kompleks TIM23

uredi

Kompleks TIM23 olakšava translokaciju matriksa ciljanih proteina u mitohondrijski matriks.[1] Ovi proteini sadrže preciznu sekvencu koja se može razdvojiti. Kompleks TIM23 čine podjedinice Tim17, Tim21 i Tim23, za koje se smatra da doprinose strukturnom formiranju kanala za translokaciju, koji se proteže unutrašnjom membranom, i Tim44, koji je periferni membranski protein.[2] Tim44 je slabo povezan samo s Tim23 i nalazi se na matričnoj strani unutrašnje membrane. Na otvaranju kompleksa TIM17-23, Tim44 regrutuje mitohondrijski protein toplotnog šoka 70, koji dalje posreduje u translokaciji prekursora putem ATP-hidroliza.[3] Nakon ulaska proteina u matriks, presekvence se odcijepe peptidazom, koja obrađuje matricu, a protein se podvrgne presavijanju u aktivnu konformaciju,[4] olakšanu pomoću HSP60.

Kompleks TIM22

uredi

Kompleks TIM22 odgovoran je za posredovanje integracije pretproteina nosača u unutrašnju membranu. Tim22, podjedinica kompleksa TIM22, formira kanal unutar unutrašnje membrane i naziva se translokaza nosača. Tim54 i mali Tim proteini, Tim9, Tim10 i Tim12 također doprinose kompleksu TIM22[5] kao i Tim18. Funkcija Tim18 još uvijek nije jasna. Međutim, vjeruje se da ima ulogu u sastavljanju i stabilizaciji kompleksa TIM22, iako nije uključen u inserciju proteina u membranu. Vjeruje se da Tim54, iako se ne povezuje izravno s Tim22, pomaže u stabilnosti Tim22.[6] Za razliku od cjepljivih pretproteina, nakon translokacije preko vanjske membrane putem translokaze vanjske membrane, predproteini nosača vezani su topljivim kompleksom Tim9-Tim10, od kojih većina ovog kompleksa (~ 95%) slobodno pluta unutar međumembranskog prostotora.[7] Moguće je da je ovaj mali Tim-ov kompleks sposoban stabilizirati proteine nosače prekursora, djelujući kao šaperon i sprečavajući agregaciju hidrofobnih prekursora u vodenoj sredini međumembranskog prostora.[8] Mali dio Tim9 i Tim10 (~ 5%) okuplja se u modificirani kompleks koji sadrži Tim12, na vanjskoj površini kompleksa TIM22.[9] Tim12 je vezan za membranu i stoga može djelovati kao linker molekula koji privodi Tim9 i Tim10 na lice kompleksa TIM22.[7] Nosač pretproteina se zatim ubacuje u unutrašnju membranu mitohondrija na potencijalno-ovisan način.[10] Neophodan je membranski potencijal, kako za umetanje prekursora u translokazu nosača, tako i za bočno oslobađanje proteina u lipidnu fazu unutrašnje mitohondrijske membrane, što dovršava translokaciju proteina. Međutim, ovaj proces koji je ovisan o membranskom potencijalu, odvija se u odsustvu procesa koje pokreće mašinerija ATP.[8]

Evolucija

uredi

Kompleks TIM kao takav nema homologa u prokariotima (iako postoji homologija nekih podjedinica s prokariontskim proteinima), ali je prisutan kod svih eukariota, pa se vjeruje da se pojavio kod svog zajedničkog pretka koji je nosio predačke "protomitohondrije".[11][12] Studije na Tim17 pokazuju da je to visoko konzervirani protein u evoluciji. Proteini Tim17, Tim22 i Tim23 imaju sličnu topologiju i homolognu aminokiselinsku sekvencu i slični su OEP16 transporteruhloroplasta i komponentoj LivH prokariontskoj permeazi. Homologija je također pronađena u proteinskom domenu eukariotskih Tim44 i Tim14 sa proteobacterijskim proteinima kao što su takozvani TimA i TimB. TIM podjedinice su možda evoluirale iz bakterijskih peptida i aminokiselina membranskih transportera.[13]

Potporodice

uredi

Ljudski proteini koji sadrže ovaj domen

uredi

TIM17A; TIMM17A; TIMM17B; TIMM22; TIMM23;

Također pogledajte

uredi

Reference

uredi
  1. ^ Sirrenberg C, Bauer MF, Guiard B, Neupert W, Brunner M (decembar 1996). "Import of carrier proteins into the mitochondrial inner membrane mediated by Tim22". Nature. 384 (6609): 582–5. Bibcode:1996Natur.384..582S. doi:10.1038/384582a0. PMID 8955274.
  2. ^ Dekker PJ, Martin F, Maarse AC, Bömer U, Müller H, Guiard B, Meijer M, Rassow J, Pfanner N (septembar 1997). "The Tim core complex defines the number of mitochondrial translocation contact sites and can hold arrested preproteins in the absence of matrix Hsp70-Tim44". EMBO J. 16 (17): 5408–19. doi:10.1093/emboj/16.17.5408. PMC 1170172. PMID 9312000.
  3. ^ Gabriel K, Egan B, Lithgow T (maj 2003). "Tom40, the import channel of the mitochondrial outer membrane, plays an active role in sorting imported proteins". EMBO J. 22 (10): 2380–6. doi:10.1093/emboj/cdg229. PMC 155987. PMID 12743032.
  4. ^ Liu Q, Krzewska J, Liberek K, Craig EA (mart 2001). "Mitochondrial Hsp70 Ssc1: role in protein folding". J. Biol. Chem. 276 (9): 6112–8. doi:10.1074/jbc.M009519200. PMID 11096111.
  5. ^ Paschen SA, Rothbauer U, Káldi K, Bauer MF, Neupert W, Brunner M (decembar 2000). "The role of the TIM8-13 complex in the import of Tim23 into mitochondria". EMBO J. 19 (23): 6392–400. doi:10.1093/emboj/19.23.6392. PMC 305865. PMID 11101512.
  6. ^ Mühlenbein N, Hofmann S, Rothbauer U, Bauer MF (april 2004). "Organization and function of the small Tim complexes acting along the import pathway of metabolite carriers into mammalian mitochondria". J. Biol. Chem. 279 (14): 13540–6. doi:10.1074/jbc.M312485200. PMID 14726512.
  7. ^ a b Gebert N, Chacinska A, Wagner K, Guiard B, Koehler CM, Rehling P, Pfanner N, Wiedemann N (juni 2008). "Assembly of the three small Tim proteins precedes docking to the mitochondrial carrier translocase". EMBO Rep. 9 (6): 548–54. doi:10.1038/embor.2008.49. PMC 2427372. PMID 18421298.
  8. ^ a b Wiedemann N, Frazier AE, Pfanner N (april 2004). "The protein import machinery of mitochondria". J. Biol. Chem. 279 (15): 14473–6. doi:10.1074/jbc.R400003200. PMID 14973134.
  9. ^ Bolender N, Sickmann A, Wagner R, Meisinger C, Pfanner N (januar 2008). "Multiple pathways for sorting mitochondrial precursor proteins". EMBO Rep. 9 (1): 42–9. doi:10.1038/sj.embor.7401126. PMC 2246611. PMID 18174896.
  10. ^ Endres M, Neupert W, Brunner M (juni 1999). "Transport of the ADP/ATP carrier of mitochondria from the TOM complex to the TIM22.54 complex". EMBO J. 18 (12): 3214–21. doi:10.1093/emboj/18.12.3214. PMC 1171402. PMID 10369662.
  11. ^ [https://web.archive.org/web/20131230231747/http://bilge.pyrate.mailbolt.com/EvolutionOfMitochondria.pdf Arhivirano 30. 12. 2013. na Wayback Machine
  12. ^ https://web.archive.org/web/20131230231747/http://bilge.pyrate.mailbolt.com/EvolutionOfMitochondria.pdf
  13. ^ Clements, Abigail; Bursac, D; Gatsos, X; Perry, AJ; Civciristov, S; Celik, N; Likic, VA; Poggio, S et al. (2009). "The reducible complexity of a mitochondrial molecular machine". Proceedings of the National Academy of Sciences 106 (37): 15791–15795. Bibcode 2009PNAS..10615791C. DOI:10.1073/pnas.0908264106. PMC 2747197. PMID 19717453.
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Translokaza_unutrašnje_membrane&oldid=3253365"