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揭示線粒體外膜AAA –ATPase Msp1識(shí)別錯(cuò)誤定位到線粒體的尾錨定蛋白分子機(jī)理
發(fā)布時(shí)間:03月28日 瀏覽:5418   [ ] 視力保護(hù)色:

  尾錨定蛋白是一類跨膜區(qū)在C端的膜蛋白,定位于特定的細(xì)胞器膜上。它們的定位信號(hào)包括C端跨膜區(qū)及其旁側(cè)序列,被各種分揀機(jī)器識(shí)別。例如Pex19和GET通路分別分揀定位于過(guò)氧化物酶體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的尾錨定蛋白。當(dāng)分揀機(jī)器GET3缺失時(shí),部分尾錨定蛋白會(huì)錯(cuò)誤定位到線粒體外膜,并被線粒體AAA-ATPase Msp1特異識(shí)別并清除。線粒體外膜本身具有多個(gè)尾錨定蛋白,Msp1識(shí)別底物,區(qū)分錯(cuò)誤和正確定位的尾錨定蛋白的分子機(jī)理尚不清楚。

  等生化手段分析了Msp1和多個(gè)底物的互作及降解,發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤定位的尾錨定蛋白因失去正確互作蛋白等原因,會(huì)在細(xì)胞質(zhì)暴露疏水區(qū)域。這些疏水區(qū)域會(huì)被Msp1 N端高度保守的疏水氨基酸識(shí)別。將Msp1底物疏水區(qū)域移植到線粒體自身尾錨定蛋白上可以導(dǎo)致它們被Msp1識(shí)別和降解。

  同時(shí),多個(gè)錯(cuò)誤定位的尾錨定蛋白在跨膜區(qū)膜間隙一側(cè)含有多個(gè)帶正電的氨基酸。這些序列模擬了線粒體自身尾錨定蛋白的定位序列特征,導(dǎo)致錯(cuò)誤定位的發(fā)生。相應(yīng)地,Msp1通過(guò)膜間隙一個(gè)高度保守的帶負(fù)電的天冬氨酸識(shí)別這這些正電荷,增強(qiáng)蛋白互作。這種在細(xì)胞質(zhì)和線粒體膜間隙進(jìn)行雙重識(shí)別的分子機(jī)制幫助Msp1高效識(shí)別底物,從而維護(hù)線粒體蛋白質(zhì)組穩(wěn)定性和保護(hù)線粒體功能。


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