Single amino acid mutations in the Saccharomyces cerevisiae rhomboid peptidase, Pcp1p, alter mitochondrial morphology.
Single amino acid mutations in the Saccharomyces cerevisiae rhomboid peptidase, Pcp1p, alter mitochondrial morphology.
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酿酒酵母菱形肽酶 Pcp1p 中的单氨基酸突变会改变线粒体形态。
DOI：
10.1002/cbin.11219
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发表时间：
2020
影响因子：
3.9
通讯作者：
Gordon,DonnaM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Huddleston,MaryElizabeth;Xiao,Ningyu;Both,AndriesPieter;Gordon,DonnaM
线粒体活动的关键是维持线粒体的形态，特别是由内膜内陷形成的、富含电子传递链蛋白质的冠状结构。在酿酒酵母中，这些眉状皱折是Mgm1p的膜融合活性和三磷酸腺苷(ATP)合酶齐聚的膜弯曲特性的结果。另一种与线粒体形态有关的蛋白质是Pcp1p，这是一种丝氨酸蛋白酶，负责对Mgm1p进行蛋白质分解处理。在这里，我们使用基于羟胺的随机突变来鉴定对Pcp1p肽酶活性重要的氨基酸。使用这种方法，我们已经分离到五个单一氨基酸突变体，它们表现出与线粒体基因组稳定性丧失相关的呼吸生长缺陷。免疫印迹证实，Pcp1p蛋白水解酶活性降低，并积累了加工不当的Mgm1p。对这些突变体的线粒体形态进行了超微结构分析，发现这些突变体的眉骨组织存在不同程度的缺陷。然而，通过蓝色天然聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定，并不是所有的突变体都出现了ATP合成酶复合体组装减少的现象。综上所述，这些数据表明，存在维持ATP合成酶超复合体组装和线粒体脊组织所需的加工镁1p的阈值水平。
Key to mitochondrial activities is the maintenance of mitochondrial morphology, specifically cristae structures formed by the invagination of the inner membrane that are enriched in proteins of the electron transport chain. InSaccharomyces cerevisiae, these cristae folds are a result of the membrane fusion activities of Mgm1p and the membrane‐bending properties of adenosine triphosphate (ATP) synthase oligomerization. An additional protein linked to mitochondrial morphology is Pcp1p, a serine protease responsible for the proteolytic processing of Mgm1p. Here, we have used hydroxylamine‐based random mutagenesis to identify amino acids important for Pcp1p peptidase activity. Using this approach we have isolated five single amino acid mutants that exhibit respiratory growth defects that correlate with loss of mitochondrial genome stability. Reduced Pcp1p protease activity was confirmed by immunoblotting with the accumulation of improperly processed Mgm1p. Ultra‐structural analysis of mitochondrial morphology in these mutants found a varying degree of defects in cristae organization. However, not all of the mutants presented with decreased ATP synthase complex assembly as determined by blue native polyacrylamide gel electrophoresis. Together, these data suggest that there is a threshold level of processed Mgm1p required to maintain ATP synthase super‐complex assembly and mitochondrial cristae organization.
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