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La translocasa de la membrana externa (TOM) es un complejo de proteínas que se encuentra en la membrana mitocondrial externa de las mitocondrias . Permite el movimiento de proteínas a través de esta barrera y hacia el espacio intermembrana de la mitocondria. La mayoría de las proteínas necesarias para la función mitocondrial están codificadas por el núcleo de la célula . La membrana externa de la mitocondria es impermeable a moléculas grandes de más de 5000 Dalton . [1] El TOM trabaja en conjunto con la translocasa de la membrana interna (TIM) para translocar proteínas en la mitocondria.. Muchas de las proteínas del complejo TOM, como TOMM22 , se identificaron por primera vez en Neurospora crassa y Saccharomyces cerevisiae . [2]

El complejo completo de translocasas de proteínas mitocondriales incluye al menos 19 proteínas: varias chaperonas, cuatro proteínas del receptor de importación de translocasas de la membrana externa (Tom), cinco proteínas del complejo del canal de Tom, cinco proteínas de la translocasas de la membrana interna (Tim) y tres proteínas "motoras". "proteínas.

Orientación de proteínas a las mitocondrias [ editar ]

Existen varias vías de importación mitocondrial que existen para facilitar la importación de proteínas precursoras a sus subcompartimentos mitocondriales destinados. HSP90 ayuda a la entrega de la preproteína mitocondrial al complejo TOM en un proceso dependiente de ATP. [3] Muchas proteínas precursoras (aquellas que están destinadas a la matriz) contienen presecuencias amino-terminales que transportan la información necesaria para dirigir las proteínas a la matriz mitocondrial [4] Estas señales de dirección de la matriz generalmente contienen 10-80 residuos de aminoácidos que toman sobre la conformación de una hélice anfipática-α [5]y contienen una cara positiva e hidrofóbica. Una vez que el precursor alcanza la matriz, la secuencia previa se escinde típicamente mediante la peptidasa de procesamiento de la matriz. [6] Las proteínas dirigidas a otros subcompartimentos de las mitocondrias, como el espacio intermembrana y la membrana mitocondrial interna , contienen señales de orientación internas, estas señales tienen una naturaleza indefinible y son inconsistentes en su patrón. Las proteínas dirigidas a la membrana externa también contienen señales de orientación internas, no todas las cuales han sido identificadas, e incluyen proteínas que adquieren una estructura de barril β, [7] como Tom40. Sin embargo, algunas proteínas que se dirigen a la membrana mitocondrial externa contienen un dominio de cola hidrófobo que ancla la proteína a la membrana. [8]

Miembros del complejo [ editar ]

La translocasa de la membrana externa (TOM) forma un complejo compuesto por Tom70, Tom22 y Tom20 , junto con Tom40, Tom7, Tom6 y Tom5. Tom20 y Tom22 son receptores de preproteínas, que son responsables del reconocimiento de la presecuencia escindible que poseen las proteínas dirigidas a las mitocondrias. [9] Tom70 también es un receptor de preproteína y puede reconocer algunas proteínas de presecuencia escindible, sin embargo, es principalmente responsable del reconocimiento de preproteínas no escindibles y actúa como un punto para la unión de la chaperona. [6] [10] Tom22 está anclado a la membrana externa por un solo segmento transmembrana y también juega un papel en la estabilización del complejo TOM. [11]Tom40 es el elemento central del complejo translocase y forma complejos con Tom22 con una masa de aproximadamente 350k Daltons . [12] Forma el canal central de conducción de proteínas con un diámetro de aproximadamente 2,5 nm. [12] El Tom22 humano tiene aproximadamente 15.5k Daltons y forma complejos con Tom20. [13] El extremo N-terminal de Tom22 se extiende hacia el citosol y participa en la unión de preproteínas. [13]

Proteínas humanas [ editar ]

TOMM22 , TOMM40 , TOM7 , TOMM7

Ver también [ editar ]

  • Translocase de membrana interna de mitocondrias
  • TOMM20
  • TOMM22
  • TOMM40
  • TOMM70A
  • Maquinaria de clasificación y ensamblaje

Referencias [ editar ]

  1. ^ Alberts, Bruce; Alexander Johnson; Julian Lewis; Martin Raff; Keith Roberts; Peter Walter (1994). Biología molecular de la célula . Nueva York: Garland Publishing Inc. ISBN 978-0-8153-3218-3.
  2. ^ Seki N, Moczko M, Nagase T, et al. (1996). "Un homólogo humano del receptor de importación de proteínas mitocondriales Mom19 puede ensamblarse con el complejo del receptor mitocondrial de levadura". 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 (marzo de 2005). "Disección de la ruta de ensamblaje e importación mitocondrial para humanos Tom40" . J Biol Chem . 280 (12): 11535–43. doi : 10.1074 / jbc.M413816200 . PMID 15644312 . 
  4. ^ Saitoh T, Igura M, Obita T, Ose T, Kojima R, Maenaka K, Endo T, Kohda D (noviembre de 2007). "Tom20 reconoce presecuencias mitocondriales a través del equilibrio dinámico entre múltiples estados enlazados" . EMBO J . 26 (22): 4777–87. doi : 10.1038 / sj.emboj.7601888 . PMC 2080804 . PMID 17948058 .  
  5. Tokatlidis K, Vial S, Luciano P, Vergnolle M, Clémence S (2000). "Importación de proteínas de membrana en mitocondrias de levadura". Biochem. Soc. Trans . 28 (4): 495–9. doi : 10.1042 / 0300-5127: 0280495 . PMID 10961947 . 
  6. ↑ a b Young JC, Hoogenraad NJ, Hartl FU (enero de 2003). "Las chaperonas moleculares Hsp90 y Hsp70 entregan preproteínas al receptor de importación mitocondrial Tom70" . Celular . 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 (enero de 2008). "Múltiples vías para clasificar proteínas precursoras mitocondriales" . Rep . EMBO 9 (1): 42–9. doi : 10.1038 / sj.embor.7401126 . PMC 2246611 . PMID 18174896 .  
  8. ^ Koehler CM, Merchant S, Schatz G (noviembre de 1999). "Cómo las proteínas de membrana viajan a través del espacio intermembrana mitocondrial". Trends Biochem. Sci . 24 (11): 428–32. doi : 10.1016 / S0968-0004 (99) 01462-0 . PMID 10542408 . 
  9. ^ Ryan MT, Müller H, Pfanner N (julio de 1999). "Estadificación funcional de la translocación del portador de ADP / ATP a través de la membrana mitocondrial externa" . J. Biol. Chem . 274 (29): 20619–27. doi : 10.1074 / jbc.274.29.20619 . PMID 10400693 . 
  10. ^ Asai T, Takahashi T, Esaki M, Nishikawa S, Ohtsuka K, Nakai M, Endo T (mayo de 2004). "Reinvestigación del requerimiento de ATP citosólico para la importación de proteínas mitocondriales" . J. Biol. Chem . 279 (19): 19464–70. doi : 10.1074 / jbc.M401291200 . PMID 15001571 . 
  11. ^ Endres M, Neupert W, Brunner M (junio de 1999). "Transporte del portador ADP / ATP de mitocondrias desde el complejo TOM al complejo TIM22.54" . EMBO J . 18 (12): 3214-21. doi : 10.1093 / emboj / 18.12.3214 . PMC 1171402 . PMID 10369662 .  
  12. ↑ a b Ahting U, Thieffry M, Engelhardt H, Hegerl R, Neupert W, Nussberger S (2001). "Tom40, el componente formador de poros del canal de Tom conductor de proteínas en la membrana externa de las mitocondrias" . J. Cell Biol . 153 (6): 1151–60. doi : 10.1083 / jcb.153.6.1151 . PMC 2192023 . PMID 11402060 .  
  13. ↑ a b Yano M, Hoogenraad N, Terada K, Mori M (2000). "Identificación y análisis funcional de Tom22 humano para la importación de proteínas en las mitocondrias" . Mol Cell Biol . 20 (19): 7205-13. doi : 10.1128 / MCB.20.19.7205-7213.2000 . PMC 86274 . PMID 10982837 .