Translocasa de la membrana interna

Familia Tim17/Tim22/Tim23
Identificadores
SímboloTim17
PfamPF02466
InterprofesionalIPR003397
Base de datos de datos termodinámica3.A.8
Superfamilia OPM266
Proteína OPM3awr
Membranoma169
Estructuras de proteínas disponibles:
Pfam  estructuras / ECOD  
APPDB RCSB; PDBj
PDBsumaResumen de la estructura

La translocasa de la membrana interna ( TIM ) es un complejo de proteínas que se encuentra en la membrana interna de la mitocondria . Los componentes del complejo TIM facilitan la translocación de proteínas a través de la membrana interna y hacia la matriz mitocondrial . También facilitan la inserción de proteínas en la membrana mitocondrial interna, donde deben residir para funcionar; estos incluyen principalmente miembros de la familia de proteínas transportadoras mitocondriales .

El complejo TIM23

El complejo TIM23 facilita la translocación de proteínas dirigidas a la matriz hacia la matriz mitocondrial. [1] Estas proteínas contienen una presecuencia escindible. El complejo TIM23 está formado por las subunidades Tim17, Tim21 y Tim23, que se cree que contribuyen a la formación estructural del canal de translocación que abarca la membrana interna, y Tim44, que es una proteína de membrana periférica . [2] Tim44 está solo débilmente asociado con Tim23 y se encuentra en el lado de la matriz de la membrana interna. En la apertura del complejo TIM17-23, Tim44 recluta a la proteína de choque térmico mitocondrial 70, que media además la translocación del precursor a través de la hidrólisis de ATP . [3] Después de la entrada de la proteína en la matriz, la presecuencia es escindida por la peptidasa de procesamiento de la matriz y la proteína experimenta un plegamiento en una conformación activa, [4] facilitada por HSP60 .

El complejo TIM22

El complejo TIM22 es responsable de mediar la integración de las preproteínas transportadoras en la membrana interna. Tim22 , una subunidad del complejo TIM22, forma un canal dentro de la membrana interna y se conoce como la translocasa transportadora. Tim54 y las pequeñas proteínas Tim , Tim9, Tim10 y Tim12 también contribuyen al complejo TIM22 [5] así como Tim18. La función de Tim18 aún no está clara; sin embargo, se cree que desempeña un papel en el ensamblaje y estabilización del complejo TIM22, aunque no está involucrado en la inserción de proteínas en la membrana. Tim54, aunque no se asocia directamente con Tim22, también se cree que ayuda en la estabilidad de Tim22. [6] A diferencia de las preproteínas escindibles, después de la translocación a través de la membrana externa a través de la translocasa de la membrana externa , las preproteínas transportadoras están unidas por el complejo soluble Tim9-Tim10 del cual la mayoría de este complejo (~95%) flota libremente dentro del espacio intermembrana . [7] Es posible que este pequeño complejo Tim sea capaz de estabilizar las proteínas transportadoras precursoras actuando como chaperona y evitando que los precursores hidrofóbicos se agreguen en el entorno acuoso del espacio intermembrana. [8] Una pequeña porción de Tim9 y Tim10 (~5%) se ensambla en un complejo modificado que contiene Tim12, en la superficie externa del complejo TIM22. [9] Tim12 está unido a la membrana y, por lo tanto, puede actuar como una molécula de enlace que acopla Tim9 y Tim10 a la cara del complejo TIM22. [7] La ​​preproteína transportadora se inserta luego en la membrana mitocondrial interna de una manera dependiente del potencial. [10] El potencial de membrana es necesario tanto para la inserción del precursor en la translocasa transportadora como para la liberación lateral de la proteína en la fase lipídica de la membrana mitocondrial interna, que completa la translocación de la proteína. Sin embargo, este proceso dependiente del potencial de membrana tiene lugar en ausencia de maquinaria impulsada por ATP. [8]

Subfamilias

Proteínas humanas que contienen este dominio

TIM17A; TIMM17A ; TIMM17B; TIMM22 ; TIMM23 ;

Véase también

Referencias

  1. ^ Sirrenberg C, Bauer MF, Guiard B, Neupert W, Brunner M (diciembre de 1996). "Importación de proteínas transportadoras a la membrana interna mitocondrial mediada por Tim22". Nature . 384 (6609): 582–5. Bibcode :1996Natur.384..582S. doi :10.1038/384582a0. PMID  8955274.
  2. ^ Dekker PJ, Martin F, Maarse AC, Bömer U, Müller H, Guiard B, Meijer M, Rassow J, Pfanner N (septiembre de 1997). "El complejo central de Tim define el número de sitios de contacto de translocación mitocondrial y puede contener preproteínas detenidas en ausencia de la matriz Hsp70-Tim44". EMBO J. 16 (17): 5408–19. doi :10.1093/emboj/16.17.5408. PMC 1170172 . PMID  9312000. 
  3. ^ Gabriel K, Egan B, Lithgow T (mayo de 2003). "Tom40, el canal de importación de la membrana externa mitocondrial, desempeña un papel activo en la clasificación de las proteínas importadas". EMBO J . 22 (10): 2380–6. doi :10.1093/emboj/cdg229. PMC 155987 . PMID  12743032. 
  4. ^ Liu Q, Krzewska J, Liberek K, Craig EA (marzo de 2001). "Hsp70 Ssc1 mitocondrial: papel en el plegamiento de proteínas". J. Biol. Chem . 276 (9): 6112–8. doi : 10.1074/jbc.M009519200 . PMID  11096111.
  5. ^ Paschen SA, Rothbauer U, Káldi K, Bauer MF, Neupert W, Brunner M (diciembre de 2000). "El papel del complejo TIM8-13 en la importación de Tim23 a las mitocondrias". EMBO J. 19 (23): 6392–400. doi :10.1093/emboj/19.23.6392. PMC 305865 . PMID  11101512. 
  6. ^ Mühlenbein N, Hofmann S, Rothbauer U, Bauer MF (abril de 2004). "Organización y función de los pequeños complejos Tim que actúan a lo largo de la vía de importación de transportadores de metabolitos en las mitocondrias de los mamíferos". J. Biol. Chem . 279 (14): 13540–6. doi : 10.1074/jbc.M312485200 . PMID:  14726512.
  7. ^ ab Gebert N, Chacinska A, Wagner K, Guiard B, Koehler CM, Rehling P, Pfanner N, Wiedemann N (junio de 2008). "El ensamblaje de las tres pequeñas proteínas Tim precede al acoplamiento a la translocasa transportadora mitocondrial". EMBO Rep . 9 (6): 548–54. doi :10.1038/embor.2008.49. PMC 2427372 . PMID  18421298. 
  8. ^ ab Wiedemann N, Frazier AE, Pfanner N (abril de 2004). "La maquinaria de importación de proteínas de las mitocondrias". J. Biol. Chem . 279 (15): 14473–6. doi : 10.1074/jbc.R400003200 . PMID:  14973134.
  9. ^ Bolender N, Sickmann A, Wagner R, Meisinger C, Pfanner N (enero de 2008). "Vías múltiples para la clasificación de proteínas precursoras mitocondriales". EMBO Rep . 9 (1): 42–9. doi :10.1038/sj.embor.7401126. PMC 2246611 . PMID  18174896. 
  10. ^ Endres M, Neupert W, Brunner M (junio de 1999). "Transporte del transportador de ADP/ATP de las mitocondrias desde el complejo TOM al complejo TIM22.54". EMBO J . 18 (12): 3214–21. doi :10.1093/emboj/18.12.3214. PMC 1171402 . PMID  10369662. 
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