TOM22

Orientación y Montaje de rata mitocondrial translocasa de exterior Membrana 22 (TOM22) en el Complejo TOM *
Tom22 es un receptor preproteína y organizador del complejo translocasa membrana externa mitocondrial (complejo TOM). Rata Tom22 (rTOM22) es una proteína de 142 residuos, incrustado en la membrana externa a través del dominio transmembrana interna (TMD) con 82 residuos N-terminales en elcitosol y 41 residuos C-terminales en el espacio intermembrana. Se analizaron las señales que se dirigen a rTOM22 a la membrana externa mitocondrial y montaje en el complejo TOM en células de mamífero cultivadas. Las deleciones o mutaciones se introdujeron sistemáticamente en la molécula, y la localización intracelular de la mutante construcciones en las células HeLa fue examinado por microscopíaconfocal y fraccionamiento de la célula. Su montaje en el complejo TOM también se examinó utilizando azul electroforesis en gel nativo. Estos experimentos revelaron tres elementos separados estructurales: un segmento de 10 residuos citoplásmica con una estructura _-helicoidal ácida situado a 30 residuos de aguas arriba de la TMD (la secuencia de importación), TMD con una hidrofobicidad adecuada, yun segmento C-terminal de 20 residuos situado 22 residuos aguas abajo de la TMD (señal C-cola). La secuencia de importación y TMD eran esenciales para la orientación y la integración en el complejo TOM, mientras que la señal C-cola afectada la eficiencia de importación. La secuencia de importación combinado con TMD extranjera funcionó como una señal de la orientación y el ancla mitocondrial, perono logró integrar la construcción en el complejo TOM. Así, el mitocondrial-focalización y la señal de integración TOM podrían ser discriminados. Un ensayo de dos híbridos de levadura reveló que la secuencia de importación interactuó con dos elementos intramoleculares, la señal de TMD y C-cola, y que también interactuó con el receptor de importación Tom20.
Proteínas de membrana integral de lamembrana externa mitocondrial son sintetizados por los ribosomas citoplasmáticos como precursores maduros y después de la traducción integrados en la membrana (1, 2). A diferencia de las preproteínas dirigidos a la matriz con presecuencias escindibles, las señales que se dirigen a las proteínas de membrana externa están contenidos dentro de la secuencia de la proteína madura. Los receptores deimportación de la translocasa preproteına del membrana mitocondrial externa (complejo TOM1 (3), Tom70 (4, 5), y Tom20 (6, 7)) se anclan a la membrana a través de la N-terminal _-helicoidal de dominio transmembrana (TMD) en la orientación Nin-Cout. Tom22, que funciona como el receptor preproteína y organizador del complejo TOM, está anclada a la membrana externa en la orientación Nout-Cin a través de unTMD en la porción media de la molécula (8 -11). TOM5, Tom6, y Tom7 son componentes del complejo núcleo TOM y están anclados a la membrana a través de la C-terminal TMD (12-16). Tom40 (17-21) y porina (22, 23) son proteínas _-barril que atraviesan la membrana exterior por 12-14 antiparalelas _-capítulos que funcionan como los canales de transporte de preproteínas (Tom40) o pequeñas moléculas(porinas). En la mayoría de las proteínas de membrana externa que están ancladas a la membrana a través de un TMD _-helicoidal, el TMD y la función de los segmentos de corto flanqueo como el ancla de la señal para la translocación mitocondrial. Por ejemplo, las metas y los insertos de Saccharomyces cerevisiae Tom70 en la membrana externa mitocondrial por un anclaje de señal compuesta de dos dominios: unacarga positiva N-terminal región hidrófila (residuos 1-10), seguido de los TMD (residuos 11-29). McBride et al. (5) demostró que las funciones TMD como la secuencia de anclaje señal que es a la vez necesaria y suficiente para la orientación y la inserción, mientras que la región hidrófila N-terminal mejorada de importación. En Tom20, el N-terminal TMD y una carga positiva neta dentro de los...