蛋白質のミトコンドリア膜透過におけるTim23-Tim50相互作用の役割の解析

Tim23-Tim50相互作用在蛋白质线粒体膜渗透中的作用分析

• 批准号: 04J05940
• 负责人: 田村 康
• 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: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04J05940/
• 关键词: ミトコンドリア; 酵母; トランスロケータ; 膜透過; 蛋白質輸送; 出芽酵母; トランスロケーター; Tim23; Tim50

ミトコンドリア内膜膜透過装置TIM23複合体の構成因子である、Tim23、Tim50は、膜間部にドメインを持ち、互いに相互作用する事で膜透過反応を促進していると考えられている。本研究ではTim23-Tim50相互作用が弱くなるtim23またはtim50変異体を多数単離し、解析した。Tim23-Tim50相互作用はTIM23複合体が外膜との近接に寄与し、TOM40複合体からのタンパク質の受け渡しの効率を上げている事が示された。またこれらのミトコンドリアでは、TIM23複合体を介して膜間部へ移行する基質のインポートよりも、TIM23複合体を介してマトリクスへ移行する基質のインポートに顕著な阻害を示した。この事により、膜間部でのTim23-Tim50相互作用が、マトリクスに局在するモータータンパク質の作業機構に何らかの影響を与えている事が示された。さらに、TIM23複合体経路のタンパク質輸送に関与する新規因子を探索し、Tam41を同定した。Tam41は酵母からヒトまでの幅広い生物種間で保存された、マトリクス側にドメインを持つ内膜表在性タンパク質であった。Tam41とTIM23複合体構成因子との直接的な相互作用は検出されなかったが、Tam41を欠損したミトコンドリアでは、TIM23複合体組み込まれるモータータンパク質の量が著しく減少した。さらに、Blue-Native PAGEを用いた解析により、Tam41を欠損したミトコンドリアでは、モータータンパク質を含まないTIM23コア複合体の見かけの分子量が減少する事が明らかとなった。これらの結果から、Tam41はTIM23複合体のアセンブリーを維持するために重要である事が示された。またこのTIM23複合体のアセンブリー維持が、TIM23複合体の一部であるモータータンパク質群のTIM23コア複合体への会合に重要である事が明らかとなった。

Tim23和Tim50是作为线粒体内膜膜渗透装置的TIM23复合物的构成因子，在膜间区域具有结构域，并且被认为通过彼此相互作用来促进膜渗透反应。在本研究中，我们分离并分析了大量削弱 Tim23-Tim50 相互作用的 tim23 或 tim50 突变体。结果表明，Tim23-Tim50 相互作用有助于 TIM23 复合物与外膜的接近，从而提高 TOM40 复合物的蛋白质转移效率。此外，这些线粒体显示出对底物通过TIM23复合物输入基质的显着抑制，而不是对底物通过TIM23复合物输入膜间区域的抑制。这表明膜间区域的 Tim23-Tim50 相互作用对基质定位运动蛋白的工作机制有一定的影响。此外，我们在 TIM23 复合体途径中寻找参与蛋白质转运的新因子并鉴定出 Tam41。 Tam41 是一种内膜表面蛋白，在基质侧有一个结构域，该结构域在从酵母到人类的多种物种中都是保守的。尽管没有检测到 Tam41 和 TIM23 复合体成分之间的直接相互作用，但在 Tam41 缺陷的线粒体中，掺入 TIM23 复合体中的运动蛋白的量显着减少。此外，使用 Blue-Native PAGE 分析表明，在 Tam41 缺陷的线粒体中，不含运动蛋白的 TIM23 核心复合物的表观分子量降低。这些结果表明 Tam41 对于维持 TIM23 复合物的组装很重要。研究还表明，维持 TIM23 复合物的组装对于作为 TIM23 复合物一部分的运动蛋白与 TIM23 核心复合物的关联很重要。

项目成果

Identification of a novel member of yeast mitochondrial Hsp70-associated motor and chaperone proteins that facilitates protein translocation across the inner membrane

• DOI: 10.1016/j.febslet.2004.12.018
• 发表时间: 2005-01-17
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Yamamoto, H;Momose, T;Endo, T
• 通讯作者: Endo, T

Two novel proteins in the mitochondrial outer membrane mediate b-barrel protein assembly

线粒体外膜中的两种新蛋白介导 b 桶蛋白组装

• 发表时间: 2004
• 期刊: Journal of Cell Biology 166
• 作者: Ishikawa;D.;Yamamoto;H.;Tamura;Y.;Moritoh;K.;Endo;T.
• 通讯作者: T.

Identification of Tam4l maintaining integrity of the TIM23 protein translocator complex in mitochondria

Tam4l 的鉴定维持线粒体中 TIM23 蛋白易位复合物的完整性

• 发表时间: 2006
• 期刊: J.Cell Biol. 174
• 作者: Y.Tamura;Y.Harada;K.Yamano;K.Watanabe;D.Ishikawa;C.Ohshima;S.Nishikawa;H.Yamamoto;T.Endo
• 通讯作者: T.Endo