Internalización de proteínas en la mitocondria

De Wikillerato

La vasta mayoría de las proteínas mitocondriales están codificadas en genes nucleares (situados en el genoma nuclear) y son sintetizadas como proteínas precursoras en los ribosomas citosólicos [[1]] e importadas al interior de la mitocondría postraducionalmente a través de un sistema de transporte situado en la membrana interna y externa.

El proceso de importe mitocondrial empieza cuando las proteínas precursoras son desplegadas por Chaperonas (proteínas que manipulan el plegamiento de las proteínas) citosólicas que las guían a la puerta central de entrada mitocondrial, una translocasa situada en la membrana exterior, el complejo TOM (acrónimo Translocase of the Outer Mitocondrial Membrane en inglés). Una vez en la translocasa, las proteínas precursoras dependiendo de su localización final en los distintos compartimentos de la mitocondria siguen diferentes vías de importación mitocondrial. Las proteínas que portan señales presecuencia (una secuencia de 25-30 aminoácidos situada en extremo amino terminal de esas proteínas constituida por aminoácidos cargados mayoritariamente de forma positiva, como la mayoría de las proteínas de la matriz mitocondrial), son importadas por una translocasa presecuencia situada en la membrana interior, el complejo TIM23 (acrónimo de Translocase of the Inner Mitocondrial Membrane en inglés), de una manera que depende del potencial eléctrico que existe a través de la membrana interna. Una proteína motora potenciada por ATP asociado (PAM) a esa translocasa es requerido para completar la translocación a la matriz mitocondrial, donde una peptidasa procesadora de la matriz escinde finalmente la presecuencia. Las proteínas integradas en la membrana interna (e.g. las proteínas transportadoras, intercambiadores antiportes de ATP/ADP, Piruvato/OH- (iones hidroxilo, Pi/OH-, etc...) son guiadas por complejos de pequeñas proteínas Tim a través del espacio intermembrana e insertadas en la membrana por una translocasa transportadora dependiente del potencial eléctrico de membrana, el complejo TIM22. Así, el transporte de proteínas precursoras a través de la membrana exterior y el espacio intermembrana requiere dos fuerzas directoras de la membrana interna: esto es el potencial de membrana y la fuerza proporcionada por la hidrólisis de ATP en ADP+ Pi del complejo PAM.

Por otra parte precursores de las porinas (proteínas de tipo beta-barril) de la membrana exterior son transferidas desde complejo TOM para se clasificadas, distribuidas y ensambladas por una maquinaria de ensamblaje (complejo SAM, Sorting and Assembly Machinary en inglés) con la ayuda de pequeñas proteínas llamadas Tim del espacio intermembrana .