Мітохондрії: імпорт білків, модель молекулярного храпового механізму.

Згідно моделі молекулярного храпового механізму (molecular ratchet model), білок-попередник в розгорнутому вигляді коливально ковзає за рахунок енергії броунівського руху через пору TOM-TIM-комплексу, і mtHsp70 ловить і затримує поліпептидні ланцюги в матриксі, тобто mtHsp70 діє як храповик, запобігаючи зворотне ковзання білка-попередника в транслокаціонная порі. Взаємодія mtHsp70 з імпортованої поліпептидного ланцюгом опосередковується через Tim44, який, перебуваючи поблизу пори імпортного каналу, взаємодіє зі знову входить поліпептидного ланцюгом білка-попередника. Mt1Нsp70-АТР-комплекс зв’язується з таким Tim44, і поліпептидний ланцюг білка-попередника переноситься з Tim44 на mtHsp70. АТР гідролізується, і комплекс білок-попередник-Mt1Нsp70-ADP диссоциирует від Tim44. Стає можливим наступне ковзне рух білка-попередника. Потім починається новий цикл приєднання mtHsp70-АТР-комплексу до ділянки поліпептидного ланцюга, більш близько розташованої до С-кінця білка-попередника, ніж попередня.

Деталі нуклеотідрегуліруемой динаміки комплексу Тim44-Mt1Нsp70-МGЕ-білок-попередник поки не зовсім ясні [Koehler CM et al., 1998, Westermann В. et al., 1995, Azem A. et al., 1997]. Хоча й існує так звана модель “з рук в руки” (“hand-over-hand” model) [Bauer MF et al., 2000]. Відповідно до цієї моделі, субкомплексу Tim23-Tim17 ~ Tim44 функціонує у вигляді димеру. У кожній мономерний компоненті цього димера з молекулою білка Тim44 пов’язаний один mtHsp70-ATP-комплекс. Молекули mtHsp70 один з одним не взаємодіють. У mtHsp70-АТР-комплексі є відкритий кишеню, який може взаємодіяти з поліпептидного ланцюгом імпортованого білка-попередника. Як тільки пресіквенс цього білка потрапляє в кишеню, відбувається гідроліз АТР і кишеню тісно взаємодіє з поліпептидного ланцюгом пресіквенса (діє як храповик). MtHsp70-ADP-комплекc, пов’язаний з пресіквенсом, легко взаємодіє з кошапероном МGЕ, що в свою чергу призводить до руйнування асоціації MGE-mtHsp70-ADP-комплексу з Tim44, Так як MGE-mtHsp70-ADP-комплекс залишається пов’язаним з пресіквенсом, то білок -попередник за рахунок осциляції може рухатися тільки в матрикс, і у відкритий кишені другий mtHsp70-АТР-комплексу потрапляє наступний ділянку поліпептидного ланцюга імпортованого білка, відбувається гідроліз АТР і кишеню пов’язує цю ділянку. Звільнився білок Tim44 першого мономера пов’язує новий mtHsp70-АТР-комплекс. Таким чином відбувається як би передача імпортованого білка з однієї руки в іншу. Ці цикли передачі повторюються. Взаємодія МGЕ з комплексом mtHsp70-АDР-білок-попередник стимулює вивільнення ADP із комплексу з mtHsp707 Подальше приєднання до шаперонів mtHsp70 молекули АТР викликає дисоціацію МGЕ і вивільнення з кишені ділянки поліпептидного ланцюга білка-попередника. MtHsp70-АТР-комплекс потім може зв’язатися з вільним білком Tim44.

Comments are closed.