Митохондрии: цитоплазматические факторы, влияющие на импорт белков
Белки-предшественники, полученные трансляцией в бесклеточной системе зародышей пшеницы, импортируются в митохондрии с меньшей эффективностью, чем белки-предшественники, синтезированные в бесклеточной системе лизата ретикулоцитов кролика или экстракта дрожжевых клеток [ Neupert W., 1997 , Chaumont F. et al., 1995 ]. Этот факт послужил толчком для поиска цитоплазматических факторов (практически отсутствующих в бесклеточной системе зародышей пшеницы), вовлеченных в процесс импорта белков в митохондрии. В результате экспериментальной работы они действительно были обнаружены ( табл. 2 ).
Hsp70 принадлежит к семейству белков теплового шока и является эукариотическим гомологом бактериального белка DnaK . В присутствии Hsp70 усиливается импорт предшественников таких белков, как глюкокортикоидный рецептор , бета-F1АТР-аза и некоторых других [ Scherrer L.C. et al., 1992 , Chirico W.J., 1992 , Marakami H. et al., 1988 , Neupert W., Pfanner N., 1993 ]. In vitro было показано, что Hsp70 взаимодействует с пресиквенсами , причем эффективность связывания зависит от степени амфифильности сигнального пептида [ Endo T. et al., 1996 ]. Hsp70 способен задерживать процесс сворачивания белка-предшественника и предотвращать его агрегацию, но не делает его импорткомпетентным [ Sheffield W.P. et al., 1990 ]. Hsp70 функционален в присутствии белков, гомологичных DnaJ бактерий (кошаперонов Hsp70). Показано, например, что антитела к человеческому DnaJ-подобному белку HSDJ ингибируют импорт орнитин-карбамоилтрансферазы в изолированные митохондрии [ Kanazawa M. et al., 1997 ]. DnaJ-подобный белок Ydj1 (Mas5) в дрожжах стимулирует высвобождение белков-предшественников из их комплекса с Hsp7O [ Atencio D.P., Yaffe M.P., 1992 , Lithgow Т. et al., 1991 ]. Возможно, он также способствует доставке комплекса белок-предшественник-Нрs70 к поверхности внешней мембраны митохондрий, где Ydj1 может заякориваться при помощи своей пренильной группировки [ Neupert W., 1997 ].
Некоторые цитозольные факторы специфически связываются с белками- предшественниками и доставляют их к рецепторным компонентам транслоказы внешней мембраны митохондрий. Так, вполне вероятно, что в дрожжевых клетках в инициации переноса белков-предшественников от рибосом к митохондриям участвует цитозольный белок Mft52 [ Garrett J.M. et al., 1991 , Cartwright P. et al., 1997 , George R. et al., 1998 ].
Адресующий фактор (TF) , выделенный из цитозольной фракции клеток печени крысы [ Hachiya N. et al., 1993 , Ono H., Tuboi S., 1990 ], не только стимулирует импорт белков-предшественников, но и облегчает связывание последних с поверхностью внешней мембраны митохондрий [ Ono H., Tuboi S., 1990 ].
В цитозоле клеток печени, сердца крысы и в лизате ретикулоцитов кролика присутствует пресиквенссвязывающий фактор (PBF) , стимулирующий импорт белков-предшественников в митохондрии [ Murakami K., Mod M., 1990 ].
Наиболее хорошо охарактеризован митохондриальный импортстимулирующий фактор (MSF) , который был выделен из лизата ретикулоцитов кролика и клеток печени крысы [ Hachiya N. et al., 1993 ].
Необходимо отметить, что не все белки-предшественники нуждаются в присутствии цитозольных факторов для импорта. Так, предшественники Hsp60 , цитохрома b2 , холоцитохром-c-синтазы и дигидрофолатредуктазы не связываются с цитозольными АТР-зависимыми шаперонами [ Lithgow Т. et al., 1991 , Becker K. et al., 1992 ].
