蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第20卷第4期生命科学VOl_20．No．42008年8月ChineseBulletinofLifeSciencesAug．，2008文章编号：1004．0374(2008)04．0514．05蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展杨福愉(中国科学院生物物理所生物大分子国家重点实验室，北京100101)摘要：线粒体拥有约1000种蛋白质，其中98％以上系由细胞核编码，在细胞质核糖体上以前体形式合成，之后再运至线粒体，经跨膜运送并分选定位于各部分。现对定位于

2、外膜、基质和内膜的蛋白质的运送途径的研究进展作一扼要介绍。脱血红素细胞色素C是细胞色素C的前体，它不含导肽，对其转运的研究概况也作了评述。关键词：线粒体；蛋白质运送；跨外膜转位酶复合体；跨内膜转位酶复合体；脱血红素细胞色素C中图分类号：Q731文献标识码：AProgressinthestudyofproteintranslocationacrossmitochondrialmembranesYANGFu-yu(Nafion~LaboratoryofBiomacromolecules，Instit

3、uteofBiophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100101，China)Abstract：Thereareabout1000proteinsinmitochondria．98％ofwhichareencodedinthenucleusandsynthesizedincytosolasprecursors．Theprecursorsarethenimportedintomitochondria．Theimportmachin-eryofmitoch

4、ondrialproteinswhicharelocatedintheoutermembrane，matrixorinnermembraneisdescribedinthisreview．OnequiteuniquetranslocationpathwayofapocytochromeC，whichistheprecursorofcytochromeCanddoesnotcontainthecleavableN-terminalmitochondrialtargetingpeptideisals

5、oreviewedhere．Keywords：mitochondria；proteintranslocation；trans-outermembrane(T0M)；trans-innermembrane(TIM)；apocytochromeC线粒体拥有自己的DNA，并具备DNA复制、重组以及三维结构与功能研究方面有较快的进展，转录、翻译系统，但它的自主性很小。据估计，有力促进了对蛋白质跨线粒体膜运送的研究，本文线粒体内含的1000—1500种蛋白质，除13种多拟就这方面作一扼要的介绍。肽外，98

6、％以上都是由细胞核DNA编码经转录翻译1蛋白质合成后导向线粒体的信号并在细胞质核糖体合成后运入线粒体的。因此，这大部分线粒体蛋白质在细胞质核糖体上合成时，些蛋白质如何跨越线粒体膜运入内部一直是令人感其N端都带有一肽段，称为导肽，内含定向运往线兴趣的问题。线粒体可粗分为外膜、内膜、基质粒体的信息，导肽一般含10—80个氨基酸残基，它(matrix)以及内外膜间隔(intermembranespace，IMS)们的长短与被引导的蛋白质定位在线粒体的不同部位四个部分(图1)。在细胞质核糖体合成的蛋白质

7、成千上万，线粒体蛋白质合成后是如何定向运抵线粒体并经选分后各就各位发挥各自的功能的?在线粒收稿日期：2008—07—10基金项目：“973”计划(2004CB720000，2006CB体研究中，这无疑是一个很重要又很有趣的问题。9110011)近十年以来，生物膜膜蛋白的分离、纯化、通讯作者：E—mail：yangfy@sun5．ibp．ac．cn维普资讯http://www.cqvip.com第4期杨福愉：蛋白质跨线粒体膜运送的研究进展515(trans—outermembrane，TOM)，它

8、由TOM40、TOM70、TOM22、TOM20、TOM5、TOM6、TOM7等亚单位组成(图2)，TOM40是核心亚单位，可能含有1—2个跨膜运送通道。凡是运送到或分选至线粒体各部分的蛋白质首先必须与TOM复合体发生相互作用。它具有使运送蛋白质的前体与其保护分子相分离，或使被运送蛋白质进一步去折叠的功能，以便于穿越通道进行运送。有些靶向并定位于线粒体外膜的蛋白质也需要TOM复合体发挥作用，它们或通过膜脂一膜蛋白相互作用使其插入外膜，或与线粒体外膜另一跨外膜转位酶复合体TOB协同将13桶型膜蛋白