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構造生物学：ミトコンドリアタンパク質搬入口の構造から明らかになった異なる2つの前駆体タンパク質輸送経路
Nature 575, 7782 doi: 10.1038/s41586-019-1680-7
ミトコンドリア外膜のトランスロカーゼであるTOM（translocase of the outer mitochondrial membrane）は、ミトコンドリアタンパク質の主要な搬入口である。今回我々は、クライオ（極低温）電子顕微鏡を用いて酵母TOMコア複合体の構造を3.8 Åの分解能で決定した。この構造から、2つのTom40βバレルチャネルと複数のαヘリックス膜貫通サブユニットからなるこのトランスロケーターの構成が高分解能で明らかになり、全ての真核生物で保存されている重要な特徴についての知見が得られた。Tom40の2つのβバレルはsmall TOMサブユニットによって囲まれ、2つのTom22サブユニットと1分子のリン脂質により糊付けされている。Tom40のN末端セグメント（N extension）はβバレルのチャネル内に入ってヘリックスを形成している。変異体解析から、このN extensionはTom5と協同して、膜間腔タンパク質の機能構造形成における初期と後期の段階で2つの役割を担っていることが分かった。各Tom40チャネルには前駆体タンパク質用の出口が2つあり、プレ配列を持つ前駆体はTom22、Tom40、Tom7によって二量体中央側の出口に導かれ、プレ配列を持たない前駆体はTom5とTom40のN extensionによって二量体外縁側の出口へと導かれることが分かった。
