ミトコンドリアタンパク質の輸送における仕分けの仕組みの解析

线粒体蛋白质转运分选机制分析

• 批准号: 06J06662
• 负责人: 山野 晃史
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06662/
• 关键词: ミトコンドリアタンパク質; 膜透過反応; トランスロケータ; 仕分け

ミトコンドリア外膜にはβバレル構造をもつ膜タンパク質が存在する。βバレル型膜タンパク質はすべて核のDNAによってコードされているため、サイトゾルで合成された後、ミトコンドリア外膜に正しいトポロジーで挿入され、機能すべきタンパク質複合体へとアセンブリーすると考えられる。出芽酵母ミトコンドリアの外膜に存在するTOB複合体と呼ばれるタンパク質複合体はβバレル型膜タンパク質の組み込みに必須である。近年、ミトコンドリア形態を維持するタンパク質がTOB複合体のサブユニットであることが見出されたが、その分子機構は全く不明であった。そこでまず、Mdm10のミトコンドリア局在化シグナルとして重要であると考えられるアミノ酸をアラニンに置換したMdm10変異体シリーズを作成した。その酵母株から単離したシトコンドリアを用いた解析から期待通り、変異Mdm10はミトコンドリアにほとんど存在しないことがわかった。この単離ミトコンドリアを利用しMdm10が減少すると、βバレルタンパク質はTOB複合体との輸送中間体として停留し、外膜に組み込まれなくなることを見出した。また、TOB複合体にはMdm10を含まないコア複合体とMdm10を含むホロ複合体の2つの状態が存在するが、Mdm10を過剰発現させるとコア複合体とホロ複合体の量的平衡が変化し、βバレルタンパク質の組み込みが特異的に阻害されることを見出した。さらにβバレルタンパク質とTOB複合体との輸送中間体にはMdm10は含まれないことがわかった。これらの結果はMdm10がβバレル膜タンパク質のアセンブリ過程をモニターする品質管理機能を備えていることを強く示唆している。

ミ ト コ ン ド リ ア outer membrane に は beta バ レ ル tectonic を も つ membrane タ ン パ ク qualitative が exist す る. Beta バ レ ル type membrane タ ン パ ク qualitative は す べ て nuclear DNA に の よ っ て コ ー ド さ れ て い る た め, サ イ ト ゾ ル で synthetic さ れ た, ミ ト コ ン ド リ ア に outer membrane is し い ト ポ ロ ジ ー で scions into さ れ, function す べ き タ ン パ ク qualitative complex へ と ア セ ン ブ リ ー す る と exam え ら れ る. Budding yeast ミ ト コ ン ド リ ア の outer membrane に exist す る TOB complex と shout ば れ る タ ン パ ク qualitative complex は beta バ レ ル type membrane タ ン パ ク qualitative の group み 込 み に must で あ る. In recent years, ミ ト コ ン ド リ ア form を maintain す る タ ン パ ク qualitative が TOB complex の サ ブ ユ ニ ッ ト で あ る こ と が shows さ れ た が, そ の molecular institutions は く all unknown で あ っ た. そ こ で ま ず, Mdm10 の ミ ト コ ン ド リ ア bureau in turn シ グ ナ ル と し て important で あ る と exam え ら れ る ア ミ ノ acid を ア ラ ニ ン に replacement し た Mdm10 - variant シ リ ー ズ を made し た. そ の yeast strains か ら 単 from し た シ ト コ ン ド リ ア を with い た parsing か ら look り, - different Mdm10 は ミ ト コ ン ド リ ア に ほ と ん ど exist し な い こ と が わ か っ た. こ の 単 from ミ ト コ ン ド リ ア を using し Mdm10 が reduce す る と, beta バ レ ル タ ン パ ク qualitative は TOB complex と の transport intermediates と し て stay し, outer membrane に み 込 ま れ な く な る こ と を shows し た. ま た, TOB complex に は Mdm10 を containing ま な い コ ア complex と Mdm10 を containing む ホ ロ complex の 2 つ の state が exist す る が, Mdm10 を before turning 発 now さ せ る と コ ア complex と ホ ロ complex の quantity balance が - し, beta バ レ ル タ ン パ ク qualitative の group み 込 み が specific に resistance against さ れ る こ と を shows し た. さ ら に beta バ レ ル タ ン パ ク qualitative と TOB complex と の transport intermediates に は Mdm10 は containing ま れ な い こ と が わ か っ た. こ れ ら の results は Mdm10 が beta バ レ ル membrane タ ン パ ク qualitative の ア セ ン ブ リ process を モ ニ タ ー す る を quality management function for え て い る こ と を く and shown strong sucking し て い る.

项目成果

Tom20 and Tom22 share the common signal recognition pathway in mitochondrial protein import

• DOI: 10.1074/jbc.m708339200
• 发表时间: 2008-02-15
• 期刊: JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY
• 影响因子: 4.8
• 作者: Yamano, Koji;Yatsukawa, Yoh-Ichi;Endo, Toshiya
• 通讯作者: Endo, Toshiya

Structural stabilities of different regions of the titin I27 domain contribute differently to unfolding upon mitochondrial protein import.

肌联蛋白 I27 结构域不同区域的结构稳定性对线粒体蛋白输入时的解折叠贡献不同。

• 发表时间: 2009
• 期刊: Journal of Molecular Biology
• 影响因子: 5.6
• 作者: T. Oguro;Keisuke Yagawa;T. Momose;Takehiro K. Sato;Koji Yamano;T. Endo
• 通讯作者: T. Endo

Tim23-Tim50 pair coordinates functions of translocators and motor proteins in mitochondrial protein import.

• DOI: 10.1083/jcb.200808068
• 发表时间: 2009-01-12
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Tamura Y;Harada Y;Shiota T;Yamano K;Watanabe K;Yokota M;Yamamoto H;Sesaki H;Endo T
• 通讯作者: Endo T

Step size analyses of the mitochondrial HSP70 import motor reveal the brownian ratchet in operation

线粒体 HSP70 输入电机的步长分析揭示了运行中的布朗棘轮

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Biol. Chem. 283
• 作者: Koji Yamano;Mika Kuroyanagi-Hasegawa;Masatoshi Esaki;Mihoko Yokota;Toshiya Endo*
• 通讯作者: Toshiya Endo*

Identification of Tam41 maintaining integrity of the TIM23 protein translocator complex in mitochondria.

• DOI: 10.1083/jcb.200603087
• 发表时间: 2006-08-28
• 期刊: The Journal of cell biology
• 作者: Tamura Y;Harada Y;Yamano K;Watanabe K;Ishikawa D;Ohshima C;Nishikawa S;Yamamoto H;Endo T
• 通讯作者: Endo T