Oturum Aç

Mitochondrial protein import is powered by two distinct energy sources: ATP hydrolysis and electrochemical potential across the inner membrane. Newly synthesized precursors are bound by cytosolic chaperones of the Hsp70 family, which guide them to the import receptors on the mitochondrial surface. Utilizing the energy of ATP hydrolysis, Hsp70 chaperones transfer these precursors to the TOM receptors on the mitochondrial outer membrane.

Generally, polypeptides are unfolded by two distinct mechanisms before being transported in the TOM/TIM import pathway: spontaneous global unfolding and catalyzed unfolding. Precursors with shorter presequences undergo spontaneous global unfolding. In contrast, precursors with longer positively charged presequences undergo local unfolding. The unstructured presequence then traverses the TOM/TIM import complexes and interacts with the inner membrane’s negative charges to reach the matrix. Mitochondrial Hsp70 (mtHsp70) associated with TIM44 recognizes the emerging polypeptide and translocates it entirely into the matrix by accelerating the unfolding process. mtHsp70 also traps any incoming loosely folded precursors without undergoing any conformational change and translocates them to the matrix without undergoing any conformational change.

In contrast, the translocation of tightly folded polypeptides induces ATP-dependent conformational changes in mtHsp70. mtHsp70 utilizes the ATP hydrolysis energy to pull the incoming peptide across the TIM translocase. Rebinding of ATP causes the opening of mtHsp70, and the precursor gets released into the matrix.

Two models can describe precursor translocation by the mtHsp70: the thermal ratchet model and the cross-bridge ratchet model. MtHsp70 translocates precursors by trap and release mechanism in the thermal ratchet model. mtHsp70 uses the ATP hydrolysis energy to bind the spontaneously unfolded precursors and trap them into the matrix, preventing further backward movement. In contrast, translocation by cross-bridge ratchet mechanism involves precursor unfolding coupled to an ATP-dependent conformational change of mtHsp70. mtHsp70 generates an ATP-dependent pulling force to transport precursors into the matrix. Accelerated precursor unfolding facilitates its unidirectional forward movement and transport into the matrix.

Etiketler
TranslocationMitochondrial Protein ImportATP HydrolysisElectrochemical PotentialInner MembraneCytosolic ChaperonesHsp70 FamilyImport ReceptorsTOM ReceptorsPolypeptidesTOM TIM Import PathwayGlobal UnfoldingCatalyzed UnfoldingPresequencesMatrixMitochondrial Hsp70 mtHsp70TIM44ATP dependent Conformational Changes

Bölümden 16:

article

Now Playing

16.11 : Energy to Drive Translocation

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.0K Görüntüleme Sayısı

article

16.1 : Protein Ayıklama ve Taşınmasına Genel Bakış

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

10.0K Görüntüleme Sayısı

article

16.2 : Sinyal Dizileri ve Sıralama Reseptörleri

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

4.9K Görüntüleme Sayısı

article

16.3 : Nükleer Protein Sınıflandırma

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

4.2K Görüntüleme Sayısı

article

16.4 : Nükleer Yerlileştirme Sinyalleri ve İthalatı

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

5.2K Görüntüleme Sayısı

article

16.5 : Nükleer İhracat

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

3.5K Görüntüleme Sayısı

article

16.6 : Nükleer Taşımacılığın Yönlülüğü

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.9K Görüntüleme Sayısı

article

16.7 : Nükleer Protein Sınıflandırmasının Düzenlenmesi

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.3K Görüntüleme Sayısı

article

16.8 : Mitokondriyal Protein Sınıflandırma

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

4.0K Görüntüleme Sayısı

article

16.9 : Mitokondriyal Öncü Proteinler

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.4K Görüntüleme Sayısı

article

16.10 : Proteinlerin Mitokondriye Translokasyonu

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.9K Görüntüleme Sayısı

article

16.12 : Porins'in Yapısı

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.8K Görüntüleme Sayısı

article

16.13 : Dış mitokondriyal zara porin yerleştirilmesi

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.6K Görüntüleme Sayısı

article

16.14 : İç Mitokondriyal Membrana Protein Taşınması

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

3.5K Görüntüleme Sayısı

article

16.15 : Tilakoidlere Protein Taşınması

Hücre içi Bölümler ve Protein Sınıflandırma

2.2K Görüntüleme Sayısı

See More

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Araştırma

Eğitim

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır