Посещений:
Twin-Pore Translocase

Protein insertion into the mitochondrial inner membrane by a twin-pore translocase.
Rehling, P. et al.
Science 299, 1747-1751 (2003) | Article | PubMed | ChemPort&

Комплекс TIM22 — translocase of the inner mitochondrial membrane — ответственен за инсерцию предшественников белков, которые содержат несколько трансмембранных сегментов внутренних сигнальных пептидов (напр., переносчики метаболитов) во внутреннюю митохондриальную мембрану. Чтобы это осуществить, TIM22 использует мембранный потенциал (Δψ) т.к. это единственный внешний источник энергии, но как?

FURTHER READING
Neupert, W. & Brunner, M. The protein import motor of mitochondria. Nature Rev. Mol. Cell Biol. 3, 555-565 (2002) | Article  | PubMed | ChemPort

WEB SITE
Nikolaus Pfanner's laboratory
Полный функиональный комплекс TIM22 до этого не был очищен, авт. удалось это впервые с дрожжевым TIM22 комплексом. Очистив, они воссоздали этот комплекс в липосомах и слдили их с плоскостным липидным бислоем. Затем они отслеживали изменения в записи токов, которые появлялиь при добавлении внутреннего сигнального пептида (P2) из фосфатного носителя.
Очищенный Tim22 — интегральная мембранная субъединица комплекса TIM22 — как было показано ранее образует одиночную активируемую напряжением (voltage-activated) пору, которая трепещет ('flickers') при добавлении P2 при Δψ большем, чем 140 mV. Напротив, Pfanner и др. нашли, что TIM22 комплекс имеет две тесно купированные поры. Когда P2 был добавлен к TIM22, то они нашли, что flickering/gating происходит только в одной из пор (др. пора в основном закрыта), и что эта пропускная способность (gating) более быстрая, чем только у одного Tim22, и м.б. индуцирована при более низком Δψ (75 mV).
Митохондриальный импорт носителей белков происходит в 5 стадий, а стадия IV — инсерция во внутреннюю мембрану — изучена слабо. Pfanner и др. отслеживали эффекты понижения Δψ, используя protonophore CCCP, на последних стадиях импорта как носителя фосфата, так и носителя dicarboxylate.
При высоком Δψ (отсутствие CCCP), оба носителя были представлены в основном в своей зрелой, димерной форме (стадия V), тогда как в отсуствие Δψ (высокие уровни CCCP), они присутствовали в lower-molecular-weight stage III форме (т.е., они скорее всего ассоциированы с малыми, растворимыми Tim белками в межмембранном пространстве). Однако, при промежуточном Δψ значении (<60 mV), авт. наблюдали промежуточные образования стадии IV — комплекс TIM22–носители. Для обоих ностелей, восстановление Δψ вело к достиженияю стадии V, это указывало на то, что стадии IV промежуточные образования представлют собой productive translocation intermediate.
Однако, Pfanner и др. заметили, что небольшая, но достоверная фракция носителей ассоциирована с TIM22 в отсутствие Δψ, они предположили, то эта фракчия м.б. представлена связанной ('tethered') формой носителей скорее, чем 'docked' stage IV промежуточным образованием, описанным выше. В самом деле, они показали, что tethered intermediate были более резистентны к повыщению ионной силы (ionic-strength), чем docked intermediate, это указывает на то, что "...tethered and docked forms of the carrier reside in different molecular environments at the TIM22 complex, the tethered protein probably being in a more hydrophobic environment".
Комплекс TIM22 с двумя порами , следовательно, вставляет предшественников во внутреннюю митохондриальаную мембтрану в три ступени. Во-первых, предшественник прикрепляется к TIM22, Δψ-независимя ступень. Затем, на первой voltage-зависимой ступени, предшественник заводится в док (docks) в TIM22 (Δψ ниже, чем необходимо для возбуждения активности поры, но достаточно для этой ступени, это указывает на то, что Δψ действует непосредственно на предшественник). Наконец, на второй voltage-зависимой ступени, Δψ выше, чем ~70 mV ? а присутствие сигнального пептида активирует пропускную способность поры, чтобы закончить процесс инсерции в мембрану.
Сайт создан в системе uCoz