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研究人员揭示了线粒体中蛋白质转运的机制

2019-02-16 09:40:39 • 来源：

弗莱堡大学生物化学与分子生物学研究所的Thomas Becker博士和Nikolaus Pfanner博士的研究实验室报道了线粒体外膜代谢物通道在蛋白质运输中的作用。研究人员在Molecular Cell上发表了他们的发现。线粒体在细胞代谢中起着重要作用。它们产生细胞功能的主要能量，因此被称为细胞的发电站。线粒体代谢缺陷导致许多严重的心脏，肌肉或神经系统疾病。线粒体功能取决于代谢物与周围细胞的交换。因此，代谢物必须通过两个周围的膜运输。电压依赖性阴离子通道孔蛋白/ VDAC允许代谢物跨外膜转移。内膜配有特定的转运蛋白，即载体蛋白，它可以将代谢物转运到内膜上。

研究人员揭示了线粒体中蛋白质转运的机制

线粒体进一步依赖于从胞质溶胶中进口约1,000种蛋白质。外膜的转位酶，也称为TOM复合物，形成前体蛋白的进入门。载体蛋白的输入对线粒体代谢特别重要。载体前体通过TOM通道穿过外膜。随后，辅助蛋白，小TIM蛋白，将前体引导至内膜。载体转位酶TIM22复合物将前体整合到内膜中。载体输入途径的单一运输步骤如何相互连接以前是未知的。

弗莱堡大学的研究人员发现蛋白质进入线粒体时代谢物通道孔蛋白/ VDAC具有意想不到的功能。来自Thomas Becker研究实验室的Lars Ellerieder博士表明，孔蛋白/ VDAC刺激载体蛋白进入内膜。孔蛋白/ VDAC在蛋白质转运中的功能与其通道活性无关。相反，porin / VDAC充当耦合因子。蛋白质与膜间空间中的载体前体结合，与TOM复合物和载体转位酶结合。因此，孔蛋白/ VDAC在空间上连接单个转运步骤，从而刺激载体蛋白的输入。

研究人员证明线粒体代谢物和蛋白质转运有关：“孔蛋白/ VDAC在蛋白质转运中的作用可能是一种优化的机制，可以微调载体蛋白的进口，从而最终代谢转运以满足细胞的需要，”贝克尔。

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