Recognition, translocation and membrane insertion of preproteins by the protein translocase of the outer membrane of mitochondria

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Mitochondriale Proteine sind in der überwiegenden Mehrzahl von der Kern-DNA kodiert, werden als Präproteine im Cytosol synthetisiert und in die verschiedenen mitochondrialen Subkompartimente transportiert. Während Matrixproteine als Vorstufenproteine mit einer abspaltbaren N-terminalen Signalsequenz (Präsequenz) gebildet werden, besitzen Präproteine der Außenmembran keine abspaltbaren Signal- und Sortiersequenzen. Im Zentrum dieses Vorhabens steht die Aufklärung molekularer Mechanismen, mit denen die Proteintranslokase der Außenmembran, der TOMKomplex, Vorstufenproteine erkennt, transloziert und residente Außenmembranproteine insertiert. Wir werden einen kombinierten Ansatz von Quernetzung und von Fluoreszenzmessungen mit Präproteinen durchführen, in die spezifische Marker an definierten Positionen der Signalsequenz eingebaut werden. Diese Experimente werden Informationen über die Umgebung der mitochondrialen Signalsequenz während der Translokation über die Außenmembran und der Sortiersequenz während der Insertion in die Außenmembran geben. Die Verfolgung der molekularen Kontakte der Signal- und Sortiersequenzen in den unterschiedlichen Stadien des Imports wird dazu beitragen, den genauen Transportweg von Präproteinen während deren Import in Mitochondrien zu verstehen.