ミトコンドリアタンパク質の生合成における細胞質イベント

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Trends Biochem. Sci..2020 Aug;45(8):650-667. S0968-0004(20)30091-8. doi: 10.1016/j.tibs.2020.04.001.Epub 2020-05-11.

ミトコンドリアタンパク質の生合成における細胞質イベント

Cytosolic Events in the Biogenesis of Mitochondrial Proteins.

Yury S Bykov
Doron Rapaport
Johannes M Herrmann
Maya Schuldiner

PMID: 32409196 DOI: 10.1016/j.tibs.2020.04.001.

抄録

細胞質で合成されたタンパク質をどのようなオルガネラに導入するかは複雑であるが、ミトコンドリアは最も難しい目的地である。第一に、核でコードされたタンパク質の輸入とミトコンドリアでコードされたタンパク質の生産のバランスをとる必要がある。さらに、ミトコンドリアは異なるサブドメインに分かれているため、そのタンパク質は多くの異なるターゲティングシグナルと生物物理的特性を持っています。ミトコンドリア膜への転座はよく研究されているが、細胞質への蛋白質導入の過程はまだ十分に理解されていない。ここでは、ミトコンドリアへのmRNAとタンパク質のターゲティングに関する現在の知見をレビューするとともに、ミトコンドリア前駆体タンパク質の細胞内への蓄積に応答する細胞プログラムの理解における最近の進歩をレビューし、ターゲティング能力の欠陥をシグナル伝達に結びつける。

While targeting of proteins synthesized in the cytosol to any organelle is complex, mitochondria present the most challenging of destinations. First, import of nuclear-encoded proteins needs to be balanced with production of mitochondrial-encoded ones. Moreover, as mitochondria are divided into distinct subdomains, their proteins harbor a number of different targeting signals and biophysical properties. While translocation into the mitochondrial membranes has been well studied, the cytosolic steps of protein import remain poorly understood. Here, we review current knowledge on mRNA and protein targeting to mitochondria, as well as recent advances in our understanding of the cellular programs that respond to accumulation of mitochondrial precursor proteins in the cytosol, thus linking defects in targeting-capacity to signaling.