タンパク質ファミリー
タンパク質ファミリー
タンパク質ファミリー
| ミトコンドリア輸入受容体サブユニットTom22 |
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| シンボル | トム22 |
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| ファム | PF04281 |
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| インタープロ | IPR005683 |
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| TCDB | 3.A.8 |
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外膜トランスロカーゼ（TOM）は、ミトコンドリアのミトコンドリア外膜に存在するタンパク質複合体である。TOMは、タンパク質がこの障壁を通過してミトコンドリアの膜間腔に移動することを可能にする。ミトコンドリアの機能に必要なタンパク質のほとんどは、細胞の核によってコードされている。ミトコンドリアの外膜は、5000ダルトンを超える大きな分子は透過しない。[1] TOMは内膜トランスロカーゼ（TIM）と連携して、タンパク質をミトコンドリアに輸送する。TOM複合体に含まれる多くのタンパク質、例えばTOMM22は、 Neurospora crassaやSaccharomyces cerevisiaeで初めて同定された。[2]これらのタンパク質をコードする遺伝子の多くは、TOMM（ミトコンドリア外膜トランスロカーゼ）複合体遺伝子と呼ばれている。
完全なミトコンドリアタンパク質トランスロカーゼ複合体には、いくつかのシャペロン、外膜トランスロカーゼ（Tom）輸入受容体の 4 つのタンパク質、Tom チャネル複合体の 5 つのタンパク質、内膜トランスロカーゼ（Tim）の 5 つのタンパク質、および 3 つの「モーター」タンパク質の、少なくとも 19 個のタンパク質が含まれます。
ミトコンドリアへのタンパク質標的化
ミトコンドリアには、前駆体タンパク質を目的のミトコンドリアサブコンパートメントへ輸送するための様々な輸送経路が存在する。HSP90は、ATP依存的なプロセスによってミトコンドリア前駆体タンパク質をTOM複合体へ輸送する。[3]多くの前駆体タンパク質（マトリックスへ輸送されるタンパク質）は、タンパク質をミトコンドリアマトリックスへ輸送するために必要な情報を運ぶアミノ末端プレシーケンスを含む。[ 4 ]これらのマトリックス輸送シグナルは、通常、両親媒性αヘリックスの構造をとり、1つの正の疎水性面を含む10～80個のアミノ酸残基を含む。前駆体がマトリックスに到達すると、プレシーケンスは通常、マトリックス処理ペプチダーゼによって切断される。[6]ミトコンドリアの他のサブコンパートメント、例えば膜間腔やミトコンドリア内膜などを標的とするタンパク質は、内部標的シグナルを含みますが、これらのシグナルは定義できず、そのパターンも一定ではありません。外膜を標的とするタンパク質も内部標的シグナルを含みますが、その全てが同定されているわけではなく、Tom40のようなβバレル構造をとるタンパク質も含まれます[7]。しかし、ミトコンドリア外膜を標的とするタンパク質の中には、タンパク質を膜に固定する疎水性テールドメインを持つものもあります[8] 。
複合施設の構成員
外膜トランスロカーゼ（TOM）は、Tom70、Tom22、Tom20に加えて、Tom40、Tom7、Tom6、Tom5 からなる複合体を形成する。Tom20 と Tom22 はプレタンパク質受容体であり、ミトコンドリア標的タンパク質が有する切断可能なプレシーケンスの認識を担う。[9] Tom70 もプレタンパク質受容体であり、一部の切断可能なプレシーケンスタンパク質を認識することもあるが、主に切断されないプレタンパク質の認識を担い、シャペロン結合点として機能する。[6] [10] Tom22 は、単一の膜貫通セグメントによって外膜に固定されており、TOM 複合体を安定化させる役割も果たしている。[11] Tom40 はトランスロカーゼ複合体の中核要素であり、質量約 350キロダルトンで Tom22 と複合体を形成する。[12]直径約2.5nmの中心タンパク質伝導チャネルを形成する。[12]ヒトTom22は約15.5キロダルトンで、Tom20と複合体を形成する。[13] Tom22のN末端は細胞質に伸びており、プレタンパク質結合に関与する。[13]
ヒトタンパク質
TOMM22、TOMM40、TOM7、TOMM7
参照
参考文献
- ^ アルバーツ、ブルース、アレクサンダー・ジョンソン、ジュリアン・ルイス、マーティン・ラフ、キース・ロバーツ、ピーター・ウォルター (1994). 『細胞の分子生物学』 ニューヨーク: ガーランド出版ISBN 978-0-8153-3218-3。
- ^ Seki N, Moczko M, Nagase T, et al. (1996). 「ミトコンドリアタンパク質輸入受容体Mom19のヒトホモログは酵母ミトコンドリア受容体複合体と会合できる」FEBS Lett . 375 (3): 307–10 . doi :10.1016/0014-5793(95)01229-8. PMID 7498524.
- ^ Humphries AD, Streimann IC, Stojanovski D, Johnston AJ, Yano M, Hoogenraad NJ, Ryan MT (2005年3月). 「ヒトTom40のミトコンドリアへの輸送および集合経路の解明」. J Biol Chem . 280 (12): 11535–43 . doi : 10.1074/jbc.M413816200 . PMID 15644312.
- ^ 斉藤徹、井倉M、小比田T、大瀬T、小島R、前中K、遠藤T、幸田D (2007年11月)。 「Tom20 は、複数の結合状態間の動的平衡を通じてミトコンドリアのプレシーケンスを認識します。」エンボ J . 26 (22): 4777–87 .土井:10.1038/sj.emboj.7601888。PMC 2080804。PMID 17948058。
- ^ Tokatlidis K, Vial S, Luciano P, Vergnolle M, Clémence S (2000). 「酵母ミトコンドリアにおける膜タンパク質の輸入」Biochem. Soc. Trans . 28 (4): 495–9 . doi :10.1042/0300-5127:0280495. PMID 10961947.
- ^ ab Young JC, Hoogenraad NJ, Hartl FU (2003年1月). 「分子シャペロンHsp90とHsp70はミトコンドリア輸入受容体Tom70にプレタンパク質を送達する」. Cell . 112 (1): 41– 50. doi : 10.1016/S0092-8674(02)01250-3 . PMID 12526792.
- ^ Bolender N, Sickmann A, Wagner R, Meisinger C, Pfanner N (2008年1月). 「ミトコンドリア前駆タンパク質の選別における複数の経路」. EMBO Rep . 9 (1): 42–9 . doi :10.1038/sj.embor.7401126. PMC 2246611. PMID 18174896 .
- ^ Koehler CM, Merchant S, Schatz G (1999年11月). 「膜タンパク質はミトコンドリア膜間腔をどのように移動するか」. Trends Biochem. Sci . 24 (11): 428–32 . doi :10.1016/S0968-0004(99)01462-0. PMID 10542408.
- ^ Ryan MT, Müller H, Pfanner N (1999年7月). 「ミトコンドリア外膜を介したADP/ATPキャリア輸送の機能的段階」. J. Biol. Chem . 274 (29): 20619–27 . doi : 10.1074/jbc.274.29.20619 . PMID 10400693.
- ^ 浅井 剛志、高橋 剛志、江崎 正之、西川 聡、大塚 健、中井 正之、遠藤 剛志 (2004年5月). 「ミトコンドリアタンパク質輸入における細胞質ATPの必要性の再検討」J. Biol. Chem . 279 (19): 19464–70 . doi : 10.1074/jbc.M401291200 . PMID 15001571.
- ^ Endres M, Neupert W, Brunner M (1999年6月). 「ミトコンドリアのADP/ATPキャリアのTOM複合体からTIM22.54複合体への輸送」. EMBO J. 18 ( 12): 3214–21 . doi :10.1093/emboj/18.12.3214. PMC 1171402. PMID 10369662 .
- ^ ab Ahting U, Thieffry M, Engelhardt H, Hegerl R, Neupert W, Nussberger S (2001). 「ミトコンドリア外膜タンパク質伝導Tomチャネルの孔形成成分Tom40」. J. Cell Biol . 153 (6): 1151–60 . doi :10.1083/jcb.153.6.1151. PMC 2192023. PMID 11402060 .
- ^ ab Yano M, Hoogenraad N, Terada K, Mori M (2000). 「ミトコンドリアへのタンパク質輸送におけるヒトTom22の同定と機能解析」Mol Cell Biol . 20 (19): 7205–13 . doi :10.1128/MCB.20.19.7205-7213.2000. PMC 86274 . PMID 10982837.
