A translocase da membrana externa mitocondrial ou TOM (do inglés translocase of the outer membrane) é un complexo proteico que se encontra na membrana mitocondrial externa que ten a función de translocar proteínas citosólicas ao outro lado da membrana externa pasándoas ao espazo intermembrana. Funciona conxuntamente co TIM. A maioría das proteínas que actúan nas mitocondrias están codificadas no ADN do núcleo celular, e a membrana da mitocondria é impermeable para moléculas de máis de 5000 Da, polo que é necesario un sistema específico de transporte para elas.[1] Moitas das proteínas do complexo TOM como TOMM22, foron identificadas por primeira vez nos fungosNeurospora crassa e Saccharomyces cerevisiae.[2]
O complexo da proteín translocase mitocondrial completo consta de polo menos 19 proteínas: varias chaperonas, catro proteínas do receptor de importación da translocase da membrana externa (Tom), cinco proteínas do complexo do canal Tom, cinco proteínas da translocase da membrana interna (Tim) e tres proteínas "motoras".
Nas mitocondrias hai varias vías para a importación de proteínas destinadas a ese orgánulo. A chaperonaHSP90 únese ás proteínas a transportar no citosol e axuda a entregalas ao TOM nun proceso dependente do ATP.[3] Moitas proteínas precursoras (as destinadas á matriz) conteñen unha secuencia sinal (ou presecuencia) no extremo amino terminal que indica que están destinadas á matriz mitocondrial.[4] A secuencia sinal ten xeralmente uns 10-80 residuos de aminoácidos que adoptan unha conformación en hélice αanfipática[5] e teñen unha cara positiva e outra hidrófoba. Unha vez que o precursor chega á matriz, a secuencia sinal é cortada por unha peptidase.[6] Algunhas proteínas destinadas a outros subcompartimentos da mitocondria como o espazo intermembrana ou a membrana mitocondrial interna, conteñen sinais internos (non situados no extremo amino terminal), estas secuencias son moi variadas. As proteínas destinadas á membrana externa tamén conteñen sinais internos, e non todas foron identificadas, e comprenden proteínas que teñen unha estrutura en barril β,[7] como Tom40. Algunhas proteínas, destinadas á membrana externa mitocondrial teñen un dominio de cola hidrofóbico que ancora a proteína á membrana.[8]
A translocase da membrana externa (TOM) forma un complexo constituído por Tom70, Tom22, e Tom20, xunto con Tom40, Tom7, Tom6, e Tom5. A Tom20 e a Tom22 son receptores da preproteína que se vai transportar, que son responsables do recoñecemento da secuencia sinal que posúen as proteínas destinadas ás mitocondrias.[9] A Tom70 é tamén un receptor da preproteína a transportar e pode recoñecer algunhas secuencias sinais clivables das proteínas, pero é principalmente responsable do recoñecemento de preproteínas non clivables e actúa como un punto de unión para as chaperonas.[6][10] Tom22 está ancorada á membrana mitocondrial externa por un só segmento transmembrana e tamén xoga un papel na estabilización do complexo TOM.[11] A Tom40 é o elemento central do complexo da translocase e forma un complexo con Tom22 cunha masa de aproximadamente 350kDa.[12] Forma o canal central polo que pasa a proteína que se vai transportar cun diámetro de aproximadamente 2,5 nm.[12] A Tom22 humana é duns 15,5kDa e está en complexo coa Tom20.[13] O extremo amino terminal da Tom22 esténdese na parte citosólica e está implicada na unión da preproteína a transportar.[13]
↑Seki N, Moczko M, Nagase T; et al. (1996). "A human homolog of the mitochondrial protein import receptor Mom19 can assemble with the yeast mitochondrial receptor complex". FEBS Lett.375 (3): 307–10. PMID7498524. doi:10.1016/0014-5793(95)01229-8.
↑Humphries AD, Streimann IC, Stojanovski D, Johnston AJ, Yano M, Hoogenraad NJ, Ryan MT (2005). "Dissection of the mitochondrial import and assembly pathway for human Tom40". J Biol Chem.280 (12): 11535–43. PMID15644312. doi:10.1074/jbc.M413816200.
↑Koehler CM, Merchant S, Schatz G (1999). "How membrane proteins travel across the mitochondrial intermembrane space". Trends Biochem. Sci.24 (11): 428–32. PMID10542408. doi:10.1016/S0968-0004(99)01462-0.
↑Ryan MT, Müller H, Pfanner N (1999). "Functional staging of ADP/ATP carrier translocation across the outer mitochondrial membrane". J. Biol. Chem.274 (29): 20619–27. PMID10400693. doi:10.1074/jbc.274.29.20619.
↑Asai T, Takahashi T, Esaki M, Nishikawa S, Ohtsuka K, Nakai M, Endo T (2004). "Reinvestigation of the requirement of cytosolic ATP for mitochondrial protein import". J. Biol. Chem.279 (19): 19464–70. PMID15001571. doi:10.1074/jbc.M401291200.
