Your browser doesn't support javascript.
loading
Mostrar: 20 | 50 | 100
Resultados 1 - 5 de 5
Filtrar
Mais filtros

Base de dados
Tipo de documento
Intervalo de ano de publicação
1.
Cell ; 167(2): 471-483.e10, 2016 Oct 06.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-27693358

RESUMO

Mitochondrial ribosomes translate membrane integral core subunits of the oxidative phosphorylation system encoded by mtDNA. These translation products associate with nuclear-encoded, imported proteins to form enzyme complexes that produce ATP. Here, we show that human mitochondrial ribosomes display translational plasticity to cope with the supply of imported nuclear-encoded subunits. Ribosomes expressing mitochondrial-encoded COX1 mRNA selectively engage with cytochrome c oxidase assembly factors in the inner membrane. Assembly defects of the cytochrome c oxidase arrest mitochondrial translation in a ribosome nascent chain complex with a partially membrane-inserted COX1 translation product. This complex represents a primed state of the translation product that can be retrieved for assembly. These findings establish a mammalian translational plasticity pathway in mitochondria that enables adaptation of mitochondrial protein synthesis to the influx of nuclear-encoded subunits.


Assuntos
Ciclo-Oxigenase 1/metabolismo , Complexo IV da Cadeia de Transporte de Elétrons/metabolismo , Proteínas de Membrana/metabolismo , Mitocôndrias/enzimologia , Proteínas Mitocondriais/metabolismo , Transporte Ativo do Núcleo Celular , Linhagem Celular Tumoral , Ciclo-Oxigenase 1/biossíntese , Ciclo-Oxigenase 1/genética , DNA Mitocondrial/genética , Complexo IV da Cadeia de Transporte de Elétrons/biossíntese , Complexo IV da Cadeia de Transporte de Elétrons/genética , Células HEK293 , Humanos , Proteínas de Membrana/biossíntese , Proteínas de Membrana/genética , Proteínas Mitocondriais/biossíntese , Proteínas Mitocondriais/genética , Fosforilação Oxidativa , RNA Mensageiro/biossíntese , RNA Mensageiro/genética , RNA Mitocondrial , Ribossomos/metabolismo
2.
Nat Commun ; 12(1): 5715, 2021 09 29.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-34588454

RESUMO

Nuclear-encoded mitochondrial proteins destined for the matrix have to be transported across two membranes. The TOM and TIM23 complexes facilitate the transport of precursor proteins with N-terminal targeting signals into the matrix. During transport, precursors are recognized by the TIM23 complex in the inner membrane for handover from the TOM complex. However, we have little knowledge on the organization of the TOM-TIM23 transition zone and on how precursor transfer between the translocases occurs. Here, we have designed a precursor protein that is stalled during matrix transport in a TOM-TIM23-spanning manner and enables purification of the translocation intermediate. Combining chemical cross-linking with mass spectrometric analyses and structural modeling allows us to map the molecular environment of the intermembrane space interface of TOM and TIM23 as well as the import motor interactions with amino acid resolution. Our analyses provide a framework for understanding presequence handover and translocation during matrix protein transport.


Assuntos
Proteínas de Membrana Transportadoras/metabolismo , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/metabolismo , Precursores de Proteínas/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Fracionamento Celular , Núcleo Celular/metabolismo , Reagentes de Ligações Cruzadas/química , Espectrometria de Massas/métodos , Proteínas de Membrana Transportadoras/química , Proteínas de Membrana Transportadoras/genética , Proteínas de Membrana Transportadoras/isolamento & purificação , Mitocôndrias/metabolismo , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/química , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/genética , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/isolamento & purificação , Membranas Mitocondriais/metabolismo , Proteínas do Complexo de Importação de Proteína Precursora Mitocondrial , Simulação de Acoplamento Molecular , Mutagênese Sítio-Dirigida , Mutação Puntual , Ligação Proteica/genética , Mapeamento de Interação de Proteínas/métodos , Precursores de Proteínas/química , Proteínas Recombinantes/química , Proteínas Recombinantes/genética , Proteínas Recombinantes/isolamento & purificação , Proteínas Recombinantes/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/química , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/isolamento & purificação
3.
Nat Commun ; 9(1): 4028, 2018 10 02.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-30279421

RESUMO

The presequence translocase of the mitochondrial inner membrane (TIM23 complex) facilitates anterograde precursor transport into the matrix and lateral release of precursors with stop-transfer signal into the membrane (sorting). Sorting requires precursor exit from the translocation channel into the lipid phase through the lateral gate of the TIM23 complex. How the two transport modes are regulated and balanced against each other is unknown. Here we show that the import motor J-protein Pam18, which is essential for matrix import, controls lateral protein release into the lipid bilayer. Constitutively translocase-associated Pam18 obstructs lateral precursor transport. Concomitantly, Mgr2, implicated in precursor quality control, is displaced from the translocase. We conclude that during motor-dependent matrix protein transport, the transmembrane segment of Pam18 closes the lateral gate to promote anterograde polypeptide movement. This finding explains why a motor-free form of the translocase facilitates the lateral movement of precursors with a stop-transfer signal.


Assuntos
Proteínas de Membrana Transportadoras/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Membranas Mitocondriais/metabolismo , Proteínas do Complexo de Importação de Proteína Precursora Mitocondrial , Leveduras
4.
Elife ; 62017 08 31.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-28857742

RESUMO

Virtually all mitochondrial matrix proteins and a considerable number of inner membrane proteins carry a positively charged, N-terminal presequence and are imported by the TIM23 complex (presequence translocase) located in the inner mitochondrial membrane. The voltage-regulated Tim23 channel constitutes the actual protein-import pore wide enough to allow the passage of polypeptides with a secondary structure. In this study, we identify amino acids important for the cation selectivity of Tim23. Structure based mutants show that selectivity is provided by highly conserved, pore-lining amino acids. Mutations of these amino acid residues lead to reduced selectivity properties, reduced protein import capacity and they render the Tim23 channel insensitive to substrates. We thus show that the cation selectivity of the Tim23 channel is a key feature for substrate recognition and efficient protein import.


Assuntos
Proteínas de Membrana Transportadoras/metabolismo , Mitocôndrias/metabolismo , Proteolipídeos/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Motivos de Aminoácidos , Sítios de Ligação , Transporte Biológico/fisiologia , Cardiolipinas/química , Cardiolipinas/metabolismo , Clonagem Molecular , Escherichia coli/genética , Escherichia coli/metabolismo , Expressão Gênica , Vetores Genéticos/química , Vetores Genéticos/metabolismo , Cinética , Potencial da Membrana Mitocondrial/fisiologia , Proteínas de Membrana Transportadoras/química , Proteínas de Membrana Transportadoras/genética , Mitocôndrias/genética , Proteínas do Complexo de Importação de Proteína Precursora Mitocondrial , Mutação , Fosfatidilcolinas/química , Fosfatidilcolinas/metabolismo , Fosfatidiletanolaminas/química , Fosfatidiletanolaminas/metabolismo , Fosfatidilinositóis/química , Fosfatidilinositóis/metabolismo , Fosfatidilserinas/química , Fosfatidilserinas/metabolismo , Ligação Proteica , Domínios e Motivos de Interação entre Proteínas , Proteolipídeos/química , Proteínas Recombinantes/química , Proteínas Recombinantes/genética , Proteínas Recombinantes/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/química , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Especificidade por Substrato
5.
J Cell Biol ; 216(1): 83-92, 2017 Jan 02.
Artigo em Inglês | MEDLINE | ID: mdl-28011846

RESUMO

Two driving forces energize precursor translocation across the inner mitochondrial membrane. Although the membrane potential (Δψ) is considered to drive translocation of positively charged presequences through the TIM23 complex (presequence translocase), the activity of the Hsp70-powered import motor is crucial for the translocation of the mature protein portion into the matrix. In this study, we show that mitochondrial matrix proteins display surprisingly different dependencies on the Δψ. However, a precursor's hypersensitivity to a reduction of the Δψ is not linked to the respective presequence, but rather to the mature portion of the polypeptide chain. The presequence translocase constituent Pam17 is specifically recruited by the receptor Tim50 to promote the transport of hypersensitive precursors into the matrix. Our analyses show that two distinct Δψ-driven translocation steps energize precursor passage across the inner mitochondrial membrane. The Δψ- and Pam17-dependent import step identified in this study is positioned between the two known energy-dependent steps: Δψ-driven presequence translocation and adenosine triphosphate-driven import motor activity.


Assuntos
Potencial da Membrana Mitocondrial , Proteínas de Membrana/metabolismo , Mitocôndrias/metabolismo , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/metabolismo , Membranas Mitocondriais/metabolismo , Precursores de Proteínas/metabolismo , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Saccharomyces cerevisiae/metabolismo , Trifosfato de Adenosina/metabolismo , Genótipo , Hidrólise , Proteínas de Membrana/genética , Proteínas de Transporte da Membrana Mitocondrial/genética , Proteínas do Complexo de Importação de Proteína Precursora Mitocondrial , Mutação , Fenótipo , Precursores de Proteínas/genética , Transporte Proteico , Saccharomyces cerevisiae/genética , Proteínas de Saccharomyces cerevisiae/genética , Fatores de Tempo
SELEÇÃO DE REFERÊNCIAS
Detalhe da pesquisa