TIM комплекс мітохондрій, склад і будова.

На відміну від ТОМ-комплексу, що включає тільки білки зовнішньої мембрани мітохондрій, до ТIМ-комплексу відносять крім шести білків внутрішньої мембрани мітохондрій (Tim23, Tim 17, Tim11, Tim44, Tim22 і Tim54) п’ять білків міжмембранну простору (Tim8, Tim9, Tim10, Tim12 і Tim13) і два білки матриксу мітохондрій (мітохондріальний Hsp70 (mtHsp70, Ssc1p) і MGE (Mge1p, mGrpE, Yge1p)). Функціонально TIM-комплекс підрозділяється на два субкомплексу (рис. 1 і рис. 2).

Tim23 [Dekker P.J. et al., 1993, Emtage JLT, Jensen RE, 1993], Tim 17 [Maarse AC et al., 1994, Ryan K.R. et al., 1994], Tim22 [Sirrenberg C. et al., 1996] і Tim54 [Kerscher O. et al., 1997] є інтегральними білками внутрішньої мембрани мітохондрій.

N-кінцевий домен білка Tim23, несучий кластер кислих амінокислотних залишків, експонований в межмембранное простір. З-кінцева частина білка гідрофобна і містить імовірно чотири трансмембранних ділянки [Emtage JLT, Jensen RE, 1993, Kubrich M. et al., 1994].

Білок Tim 17 гомологічен гідрофобною частини Tim23, ймовірно схоже з ним орієнтований в мембрані, але не має гідрофільного домену [Dekker PJ et al., 1993, Emtage JLT, Jensen RE, 1993, Maarse AC et al., 1994, Ryan K.R. et al., 1994, Kubrich M. et al., 1994]. Первинна структура Timl7 більш консервативна, ніж у інших субодиниць ТОМ-або TIM-комплексів [Bomer U. et al., 1996].

З-Кінцева послідовність Tim22 гомологична послідовностям трансмембранних сегментів Tim23 і Tim 17 [Sirrenberg C. et al., 1996].

Білок Tim11 складається з N-кінцевий гідрофобною частини і С-кінцевого гідрофільного сегмента, можливо, локалізованого в міжмембранну просторі [Tokatlidis K. et al., 1996]. Цікаво відзначити, що за винятком С-кінцевого ділянки первинна амінокислотна послідовність Tim11 гомологична послідовності e-субодиниці Н +-F0F1ATP-ази мітохондрій ссавців [Arnold L. et al., 1997]. Tim11 може бути крос-зшитий з білками-попередниками внутрішньої мембрани мітохондрій і міжмембранну простору [Pfanner N. et al., 1997, Tokatlidis K. et al., 1996]. Функція цього білка в TIM-комплексі остаточно не з’ясована.

Tim44 – гідрофільний білок [Maarse AU et al., 1992], він асоційований з внутрішньою мембраною мітохондрій і легко екстрагується в лужних умовах. Це вказує на те, що він не є класичним інтегральним мембранним білком [Horst M. et al., 1993, Blom J. et al., 1993, Schneider H.-C. et al., 1994]. С-кінцевий домен Tim44 експонований в межмембранное простір [Maarse AU et al., 1992], в той час як основна частина цього легко дисоціюють від мембрани білка знаходиться в матриксі мітохондрій [Neupert W., 1997, Berthold J. et al., 1995].

Tim23 і Tim 17 формують субкомплексу у співвідношенні 1:1 [Berthold J. et al., 1995, Blom J. et al., 1995] або 2:2 [Dekker P.J. et al., 1997]. Цей субкомплексу стабільний при додаванні м’яких детергентів (наприклад, дігітоніна), але не при солюбілізації мембран октілглюкозідом або Тритон Х-100. Tim44 асоційований з Tim23-Tim17-субкомплексу, але зв’язок між ними дуже лабільною [Blom J. et al., 1995].

Tim22 може бути коіммунопреціпітірован з Tim54. Tim22 і Tim54 не взаємодіють ні з Tim23, ні з Tim 17. Tim22 виділяється у складі високомолекулярного (300 кДа) субкомплексу, відмінного від Tim23-Тim17-субкомплексу [Kerscher O. et al., 1997, Sirrenberg C. et al., 1996]. Таким чином, мембранні компоненти ТIM-комплексу можна поділити на два субкомплексу: субкомплексу Tim23-Timl7 ~ Tim44 і субкомплексу Tim22-Tim54 (рис. 1 і рис. 2).

Мітохондріальний білок Hsp70 (mtHsp70) належить до великого сімейства DnaK/Hsp70-подобних білків. Крім дріжджів, де він кодується геном ssc1, mtHsp70 був виявлений і в інших організмах [Kang PJ et al., 1990]. MtHsp70 локалізована в основному в матриксі, але приблизно 10% білка знаходиться в комплексі з Tim44 [Schneider H.-C. et al., 1994, Rassow J. et al., 1994]. Асоціація / дисоціація комплексу mtHsp70 з ТIМ-комплексом регулюється нуклеотидами.

МGЕ – гідрофільний білок матриксу мітохондрій, що є гомологів бактеріального білка GrpE [Laloraya S. et al., 1994, Nakai M. et al., 1994]. МGЕ специфічно взаємодіє з mtHsp70 [Bollinger L. et al., 1994, Miao B. et al., 1997] і функціонує як фактор, що викликає вивільнення нуклеотидів з комплексу з mtHsp70 [Miao B. et al., 1997].

Було показано також участь білків міжмембранну простору Tim8, Tim9, Tim10, Tim12 і Tim13 в процесі імпорту непроцессіруемих попередників білків-переносників внутрішньої мембрани мітохондрій [Koehler CM et al., 1999, Koehler C.M. et al., 1998, Sirrenberg C. et al., 1998, Koehler C.M. et al., 1998]. Ці компоненти TIM-комплексу мають схожою первинною структурою. Кожен білок містить мотиви цинкових пальців з чотирма залишками цистеїну і пов’язує еквімольное кількість Zn2 +. Взаємодія Tim8, Tim9, Tim 10, Tim 12 і Tim 13 з білками-попередниками залежить від присутності іонів двовалентних металів [Koehler CM et al., 1999, Sirrenberg C. et al., 1998, Koehler C.M. et al., 1998].

Comments are closed.