Мітохондрії: білки-попередники, процесінг.

Більшість білків-попередників, кодованих ядерним геномом, містять пресіквенс, який протеолітичних відщеплюється в процесі транслокації або після остаточного входження білка в мітохондрії (табл. 1). Найчастіше пресіквенс віддаляється одноетапного протеолізу, каталізуються мітохондріальної пептидаза процесингу (МРР) [Neupert W., 1997, Whelan J., Glazer E., 1997]. Процесинг деяких білків-попередників відбувається в два етапи: спочатку МРР відщеплює сигнальний пептид, а потім мітохондріальна проміжна пептидаза (MIP) видаляє наступний октапептид.

МРР всіх організмів складається з двох компонентів: альфаМРР (55 кДа) і бетаМРР (52 кДа) [Neupert W., 1997, Whelan J., Glazer E., 1997]. Обидва компоненти гетеродімер МРР необхідні для забезпечення протеолітичної активності [Saavedra-Alanis VM et al., 1994]. Цікаво взаємодія цих двох компонентів в різних організмах. У дріжджів і ссавців МРР – гетеродімер, локалізований в матриксі [Braun HP, Schmitz UK, 1995, Ou WJ et al., 1989]. В N. crassa альфаМРР і бетаМРР представлені в матриксі як індивідуальні білки, однак основна частина бетаМРР асоційована з цитохром-bc1-комплексом і ідентична так званій корового білку I [Schlulte U. et al., 1989]. У рослинах МРР є інтегральною частиною цитохром-bc1-комплексу або цитохром-c-редуктазного комплексу [Braun HP, Schmitz UK, 1995, Glazer E. et al., 1994].

Відома первинна структура альфаМРР і бетаМРР різних організмів [Braun HP, Schmitz UK, 1995, Emmermann M. et al., 1993]. АльфаМРР, бетаМРР і коровиє білки цитохром-bc1-комплексу належать до обширного сімейства металлопептідаз. Цілком імовірно, що як коровиє білки цитохром-bc1-комплексу, так і субодиниці МРР еволюціонували від загального протофермента [Braun HP, Schmitz UK, 1995]. БетаМРР містить характерний для металлопептідаз мотив HXXEH. Мутації в цьому мотиві призводять до втрати альфаМРР протеолітичної активності [Braun HP, Schmitz UK, 1995]. Ймовірно, бетаМРР дізнається сайти відщеплення пресіквенса і представляє їх альфаМРР, що володіє основною каталітичної активністю [Yang M. et al., 1988, Luciano P., Geli V., 1996].

MIP, виділена з мітохондрій щура, також належить до сімейства металлопептідаз, вона складається з 710 а.о. і містить HXXEH-мотив [Kalousek F. et al., 1992, Isaya G. et al., 1992]. У дріжджах MIP являє собою білок, що складається з 722 а.о. Делеція гена, що кодує MIP, призводить до порушення дихання клітин [Isaya G. et al., 1994].

(Більш докладно про протеолітичних процессингу білків, імпортованих в мітохондрії, можна прочитати в оглядах [Neupert W., 1997, Whelan J., Glazer E., 1997, Braun HP, Schmitz UK, 1995, Glazer E. et al., 1994, Luciano P., Geli V., 1996]).

Білок-попередник транслокується через мітохондріальні мембрани в розгорнутому вигляді. Для нормального функціонування він повинен згорнутися в нативне стан. У процесі згортання білка-попередника беруть участь системи шаперонів mtHsp70 / MGE та шаперонінів Hsp60 / Hsp10, а також пептіділпроліл-цис-транс-ізомерази (PPI-ази).

(Докладно з проблемою згортання білків-попередників в матриксі мітохондрій можна ознайомитися в оглядах Нойперта [Neupert W., 1997] і Мартіна [Martin J., 1997].

Comments are closed.