Metaksyna jest białkiem błony zewnętrznej mitochondriów ssaków, które jest sugeruje się, że bierze udział w imporcie białek do organelli. Analiza RNA blot wykazała, że rozkład mRNA metaksyny w tkankach ludzkich różni się od rozkładu mRNA dla składnika translokazy Tom20. Wpływ nadekspresji ludzkiej metaksyny na import i przetwarzanie mitochondrialnych preprotein w komórkach COS-7. badano. Nadekspresja metaksyny skutkowała upośledzonym mitochondrialnym importem naturalnych i chimerycznych preprotein oraz w ich akumulacji. Wcześniej że nadekspresja Tom20 w hodowanych komórkach powoduje zahamowanie importu importu mitochondrialnych preprotein. Koekspresja metaksyny z Tom20 nie miała dalszego wpływu na import preprotein. Nadekspresja domeny cytozolowej metaksyny również powodowała hamowanie importu preprotein, chociaż mniej silnie niż metaksyna pełnej długości. W niebieskim natywnym PAGE, Tom40, Tom22 i część Tom20 migrowały jako kompleks o masie około 400 kDa, a druga część Tom20 migrowała w mniejszych formach około 100 i około 40 kDa. Z drugiej strony, metaksyna migrowała w pozycji około 50 kDa. Wyniki te potwierdzają wcześniejsze wyniki in vitro, że metaksyna uczestniczy w imporcie preprotein do mitochondriów ssaków i wskazują, że nie wiąże się z kompleksem Tom. --- Trombospondyna 3 (TSP3) jest wydzielaną, pentameryczną glikoproteiną, której regulacja ekspresji i funkcji nie są dobrze poznane. Mysz Thbs3 znajduje się tuż w dół od rozbieżnie transkrybowanego genu metaksyny (Mtx), który koduje białko importu zewnętrznej błony mitochondrialnej. Chociaż Thbs3 i Mtx mają wspólny region promotora wspólny region promotora, poprzednie badania wykazały, że Mtx jest regulowany przez elementy proksymalne, które miały niewielki wpływ na ekspresję Thbs3. W tym badaniu, przejściowa transfekcja szczurzych komórek chondrosarcoma i fibroblastów NIH-3T3 wykazała, że Thbs3 jest regulowany w sposób specyficzny dla typu komórki przez niezależny od pozycji i orientacji wzmacniacz znajdujący się w intronie 6 Mtx. intronu 6 Mtx. Pomimo większej bliskości miejsca rozpoczęcia transkrypcji Mtx, enhancer Thbs3 nie miał znaczącego wpływu na ekspresję Mtx. Dwa kompleksy DNA-białko, które były wymagane do aktywności, zostały zidentyfikowano, gdy ekstrakty jądrowe badano za pomocą sondy zawierającej sekwencję sekwencję wzmacniacza. Białko w jednym z tych kompleksów zostało zidentyfikowane jako Sp1, podczas gdy drugi kompleks DNA-białko pozostaje niescharakteryzowany. 6-kilobazowa para promotor zawierający enhancer był w stanie kierować specyficzną ekspresją genu E. coli lacZ u transgenicznych myszy, podczas gdy 2-kilobazowy promotor, któremu brakowało enhancera, był nieaktywny. pozbawiony enhancera był nieaktywny. Tak więc, pomimo ich bliskiego sąsiedztwa, geny klastra genów Mtx/Thbs3 są regulowane niezależnie. --- Niedawno opisane białko, metaksyna 1, służy jako składnik kompleksu importu preprotein w zewnętrznej błonie mitochondrium ssaków. Drożdżowy z metaksyną 1 jako przynętą zidentyfikowaliśmy nowe białko, które nazwaliśmy metaksyną 2, jako białko wiążące metaksynę 1. Metaksyna 2 dzieli 29% identyczności z metaksyną 1 na poziomie aminokwasów, ale metaksyna 2, w przeciwieństwie do metaksyna 2, w przeciwieństwie do metaksyny 1, nie posiada C-końcowej domeny kotwiczącej sygnał mitochondrialnej błony zewnętrznej. Dwa hipotetyczne białka C. elegans, CelZC97.1 i CelF39B2.i, wykazują wysokie podobieństwo sekwencji do metaksyny 2. podobieństwo sekwencji odpowiednio do metaksyny 2 i metaksyny 1, i prawdopodobnie reprezentują ortologi C. elegans. Oczyszczone przez powinowactwo przeciwciała przeciwko metaksynie 2 zostały przygotowane przeciwko rekombinowanemu białku produkowanemu w E. coli i zostały Wykorzystano je do analizy subkomórkowej dystrybucji metaksyny 2. frakcji wątroby myszy, immunoreaktywne białko 29 kD, zgodne pod względem wielkości z przewidywanym produktem translacji cDNA metaksyny 2, znaleziono wyłącznie w mitochondriach. mitochondriach. Ekstrakcja alkaliczna mitochondriów wykazała, że metaksyna 2 jest peryferyjnie związana z błonami mitochondrialnymi. Metaksyna 2 w nienaruszonych mitochondriach była podatna na trawienie proteinazą K, wskazując, że metaksyna 2 znajduje się na cytozolowej powierzchni zewnętrznej błony mitochondrialnej. Wreszcie, bakulowirusy kodujące metaksynę 2 znakowaną His6 i nieoznakowaną metaksynę 1 pozbawione jej C-końcowej domeny transmembranowej zostały wyprodukowane i użyte oddzielnie lub w połączeniu do infekowania komórek owadów Sf21. Metaksyna 1 wiązała się z kolumną powinowactwa Ni2+-chelatu tylko w obecności metaksyny 2, co wskazuje, że metaksyna 1 i metaksyna 2 oddziałują ze sobą, gdy są nadeksprymowane w komórkach owadów. Wyniki te sugerują że metaksyna 2 jest związana z cytozolową powierzchnią zewnętrznej błony mitochondrialnej zewnętrznej błony mitochondrialnej poprzez interakcję z metaksyną 1 związaną z błoną i że kompleks ten może odgrywać rolę w imporcie białek do mitochondriów ssaków. --- Wyprodukowano przeciwciało monoklonalne (mAb), które reaguje z ludzką mitofiliną, białkiem błony wewnętrznej mitochondriów. To mAb immunokapsułkuje swoje docelowe białko białko w połączeniu z sześcioma innymi białkami, metaksyną 1 i 2, SAM50, CHCHD3, CHCHD6 i DnaJC11. Pierwsze trzy to białka błony zewnętrznej, CHCHD3 zostało przypisane do przestrzeni macierzy, a pozostałe dwa białka nie zostały opisane w mitochondriach. nie zostały wcześniej opisane w mitochondriach. Funkcjonalna rola tego nowego kompleksu jest niepewna. Jednakże, rola w imporcie białek związana z utrzymaniem struktury mitochondriów jest sugerowana, ponieważ mitofilina pomaga regulować morfologię mitochondriów i co najmniej cztery związane z nią białka (metaksyny 1 i 2, SAM50 i CHCHD3) zostały zaangażowane w import białek, podczas gdy DnaJC11 jest białkiem podobnym do chaperonu, które może pełnić podobną rolę. --- Metaksyna, nowy gen zlokalizowany pomiędzy genami glukocerebrozydazy i trombospondyny 3 u myszy, jest niezbędny do przeżycia zarodka myszy po implantacji. zarodka myszy po implantacji. W tym badaniu, lokalizacja subkomórkowa, struktura domeny i funkcja biochemiczna zbadano biochemiczną funkcję metaksyny. Przeciwciała przeciwko rekombinowanej metaksynie przeciwciała rozpoznawały białka 35- i 70-kDa w mitochondriach z różnych tkanek. tkanek; białko 35-kDa jest zgodne pod względem wielkości z przewidywanym produktem translacji produkt translacji cDNA metaksyny. Gdy cDNA metaksyny zostało transfekowane do komórek COS, barwienie immunofluorescencyjne wykazało, że białko znajduje się w mitochondriach. mitochondriach. Metaksyna zawiera domniemaną domenę kotwiczącą sygnał zewnętrznej błony mitochondrialnej domenę kotwiczącą sygnał błony zewnętrznej mitochondriów na jej końcu C, a skrócona forma metaksyny pozbawiona tej domeny kotwiczącej sygnał domena kotwicy sygnału miała zmniejszoną asocjację z mitochondriami. Ponadto, metaksyna była wysoce podatna na proteazy w nienaruszonych mitochondriach. W związku z tym że metaksyna jest białkiem mitochondrialnym, które rozciąga się do cytozolu zakotwiczając się w zewnętrznej błonie na jej C-końcu. W swoim N-końcowym region, metaksyna wykazuje znaczną identyczność sekwencji z Tom37, składnikiem części błony zewnętrznej mitochondrialnego aparatu translokacji preprotein w Saccharomyces cerevisiae, ale ważne różnice strukturalne, w tym najwyraźniej różne mechanizmy kierowania do błon, istnieją również między między tymi dwoma białkami. Biorąc pod uwagę podobne subkomórkowe lokalizacje metaksyny i Tom37, zbadano możliwą rolę metaksyny w mitochondrialnym imporcie preprotein. zbadano. Przeciwciała przeciwko metaksynie, po preinkubacji z mitochondriami, częściowo hamowały wychwyt znakowanej radioaktywnie preadrenodoksyny do mitochondriów. Metaksyna jest zatem drugim składnikiem aparatu translokacji białek mitochondriów. białek zewnętrznej błony mitochondrialnej, który został scharakteryzowany na poziomie molekularnym i pierwszym dla poziomie molekularnym i pierwszym, dla którego opisano dziedziczną mutację. opisano dziedziczną mutację. Wczesny embrionalny letalny fenotyp myszy pozbawionych metaksyny pokazuje, że efektywny import białek do mitochondriów jest kluczowy dla przetrwania komórek. przetrwania komórek. Charakterystyka metaksyny stanowi okazję do wyjaśnienia podobieństw i możliwych różnic w mechanizmach importu białek między grzybami i ssakami. między grzybami i ssakami oraz w fenotypach grzybów i ssaków pozbawionych receptorów importu mitochondrialnego. --- Zbadano rolę białek zewnętrznej błony mitochondrialnej roślin w procesie importu preprotein. w procesie importu preprotein, ponieważ niektóre z głównych składników scharakteryzowane w drożdżach okazały się nieobecne lub ewolucyjnie odmienne w roślinach. Badano trzy białka błony zewnętrznej mitochondriów Arabidopsis thaliana zostały zbadane: TOM20 (translokaza zewnętrznej błony mitochondrialnej), METAXIN, i mtOM64 (białko zewnętrznej błony mitochondrialnej o masie 64 kD). Pojedynczy funkcjonalny gen Arabidopsis TOM20 jest wystarczający do wytworzenia normalnej wielopodjednostkowej wielopodjednostkowej translokazy kompleksu błony zewnętrznej. Jednoczesna inaktywacja dwóch z trzech genów trzech genów TOM20 zmieniła szybkość importu niektórych białek prekursorowych, ujawniając ograniczoną subfunkcjonalizację izoform. Dezaktywacja wszystkich trzech genów TOM20 spowodowała znaczne zmniejszenie szybkości importu niektórych, ale nie wszystkich białek prekursorowych. białek prekursorowych. Zewnętrzne białko błonowe METAXIN zostało scharakteryzowane jako odgrywające rolę w imporcie mitochondrialnych białek prekursorowych i prawdopodobnie odgrywa rolę w montażu białek beta-baryłkowych w błonie zewnętrznej. Zewnętrzne białko zewnętrzne białko błony mitochondrialnej o masie 64 kD (mtOM64) o wysokim podobieństwie sekwencji do receptora importu chloroplastów wykazano interakcję z różnymi białkami prekursorowymi. białkami prekursorowymi. Wszystkie trzy białka mają domeny wystawione na działanie cytozolu i oddziaływały z różnymi białkami prekursorowymi, jak określono przez pull-down i drożdżowych testów interakcji dwuhybrydowych. Ponadto inaktywacja jednego z nich spowodowała w zmianach obfitości białka w innych, co sugeruje redundancję funkcjonalną. W związku z tym proponuje się, aby wszystkie trzy składniki bezpośrednio oddziaływały z białkami prekursorowymi białka, aby uczestniczyć we wczesnych etapach importu białek mitochondrialnych. --- Białko translokatora (18 kDa, TSPO), wcześniej znane jako obwodowy receptor benzodiazepinowy typu receptor benzodiazepinowy, jest białkiem zewnętrznej błony mitochondrialnej (OMM) niezbędnym do importu cholesterolu i produkcji steroidów. Odtworzyliśmy mitochondrialne ukierunkowanie i wstawienie TSPO do OMM w celu przeanalizowania sygnały i mechanizmy wymagane dla tego procesu. Wstępne badania wykazały tworzenie mitochondrialnego kompleksu 66 kDa poprzez analizę Blue Native-PAGE. Stwierdzono, że tworzenie tego kompleksu jest zależne od obecności ATP i cytozolowego chaperonu Hsp90. Poprzez analizę mutacji zidentyfikowaliśmy dwa obszary niezbędne do ukierunkowania, importu i funkcji TSPO: aminokwasy 103-108 (motyw Schellmana), które zapewniają niezbędną orientację strukturalną dla importu, oraz wiążący cholesterol C-koniec wymagany do insercji. Chociaż translokaza kompleksu zewnętrznej błony mitochondrialnej (TOM) białek Tom22 i Tom40 były obecne w OMM, kompleks TOM nie oddziaływał z TSPO. W poszukiwaniu białek zaangażowanych w import TSPO przeanalizowaliśmy kompleksy, o których wiadomo, że interakcji z TSPO za pomocą spektrometrii mas. Stwierdzono, że tworzenie kompleksu 66 kDa zależne od zidentyfikowanego białka, metaksyny 1, w celu utworzenia i importu TSPO. Poziom importu TSPO do mitochondriów komórek steroidogennych został zwiększony po potraktowaniu komórek cAMP. Odkrycia te sugerują że początkowe kierowanie TSPO do mitochondriów jest zależne od obecności cytozolowych chaperonów oddziałujących z receptorem importu Tom70. C-koniec C-końcowy odgrywa ważną rolę w kierowaniu TSPO do mitochondriów, podczas gdy jego import do OMM jest zależny od obecności motywu Schellmana. Ostateczna integracja TSPO z OMM następuje poprzez jego interakcję z metaksyną 1. Import TSPO do mitochondriów komórek steroidogennych jest regulowany przez cAMP. --- Kanał anionoselektywny zależny od napięcia (VDAC) jest białkiem beta-baryłkowym w zewnętrznej błonie mitochondrialnej. zewnętrznej błonie mitochondrialnej, które jest niezbędne do wymiany metabolitów z cytozolem cytosolem i jest proponowany jako zaangażowany w pewne formy apoptozy. Badaliśmy biogenezę VDAC w ludzkich mitochondriach poprzez zubożenie składników mitochondrialnej maszynerii importowej za pomocą interferencji RNA. Tutaj pokazujemy znaczenie translokazy kompleksu zewnętrznej błony mitochondrialnej (TOM) w imporcie prekursora VDAC. Delecja Sam50, centralnego składnika centralnego składnika maszyny do sortowania i montażu (SAM), doprowadziła zarówno do silnego defektu w montażu VDAC i zmniejszenia poziomu VDAC w stanie stacjonarnym. VDAC. Mitochondria pozbawione metaksyny 2 miały obniżony poziom metaksyny 1 i były w imporcie i montażu VDAC i Tom40, ale nie trzech prekursorów ukierunkowanych na macierz. Zaobserwowaliśmy również zmniejszenie poziomów metaksyny 1 i metaksyny 2 w mitochondriach pozbawionych Sam50, co sugeruje związek między tymi trzema białkami, chociaż Sam50 i metaksyny wydawały się być w różnych kompleksach. różnych kompleksach. Wnioskujemy, że szlak biogenezy VDAC w ludzkich mitochondriach mitochondriach obejmuje kompleks TOM, Sam50 i metaksyny, i że jest on ewolucyjnie konserwowany. ewolucyjnie konserwowany.
Gdzie zlokalizowany jest kompleks metaksyny?
Kompleks metaksyny jest zlokalizowany w zewnętrznej błonie mitochondrialnej.