线粒体内膜转位23; TIMM23

TIM23，酵母，同源物； TIM23

HGNC 批准的基因符号：TIMM23

细胞遗传学位置：10q11.22 基因组坐标（GRCh38）：10:45,972,488-46,003,741（来自 NCBI）

▼ 说明

大多数线粒体蛋白在细胞核中编码，在细胞质中翻译，然后输入线粒体。这些前蛋白的输入分别由线粒体外膜和内膜中的 TOM 和 TIM 转位酶复合物介导（Bauer 等人总结，1999）。

▼ 克隆与表达

通过在 EST 数据库中搜索酵母 TIM 的同源物，Bauer 等人（1999）鉴定了编码 TIMM23 的 cDNA。序列分析预测，209 个氨基酸的 TIMM23 蛋白与酵母 Tim23 具有 22% 的氨基酸同一性，并包含 4 个疏水性跨膜片段，保留了酵母 TIM 的 N-out/C-out 拓扑结构。 TIMM23 还具有 74 个氨基酸的 N 端亲水片段，与酵母 Tim23 的 N 端亲水结构域不同。 Northern印迹分析检测到2.9-kb TIMM23转录本在心脏和骨骼肌中高表达，在脑中中等表达，在胰腺、胎盘、肾脏和肝脏中弱表达。 Western blot 分析显示 TIMM23 作为 23 kD 蛋白与线粒体内膜部分共定位。 TIMM23 在内膜中组织成 2 个不同的 110-kD 复合物，一个包含 TIMM17A（605057），另一个包含 TIMM17B（300249）。

▼ 基因功能

Tim23 是酵母线粒体前蛋白转位酶的关键组成部分，通过其 C 端结构域锚定在内膜上，并在膜间隙中暴露出一个充当前序列受体的中间结构域。唐佐等人（2000）表明Tim23的N端结构域暴露在外膜表面。作者表示，Tim23 的 2 跨膜拓扑结构是膜生物学中的一个新特征。通过同时整合到 2 个膜中，Tim23 在线粒体外膜和内膜之间形成接触。将内膜转位酶连接到外膜有利于前体蛋白从 TOM 复合物转移到 TIM23 复合物，从而提高蛋白质输入的效率。

梅内克等人（2006）发现 Tim50（607381）的膜间隙域诱导 Tim23 通道关闭。前序克服了这种效应并激活了易位通道。因此，迈内克等人（2006）得出结论，Tim50 的亲水性顺式结构域通过以前序列调节的方式关闭易位孔来维持线粒体的通透性屏障。

星野等人（2019）使用多个线粒体自噬报告系统和原自噬触发器开发了多维 CRISPR-Cas9 遗传筛选，并鉴定了 Parkin（PARK2; 602544）依赖性线粒体自噬的众多成分。出乎意料的是，他们发现 ANT（参见 ANT1，103220）复合物是几种细胞类型中线粒体自噬所必需的。虽然药物抑制 ANT 介导的 ADP/ATP 交换会促进线粒体自噬，但 ANT 的基因消除却相反地抑制了线粒体自噬。值得注意的是，ANT 孤立于其核苷酸转位酶催化活性而促进线粒体自噬。相反，ANT 复合物是抑制前序列易位酶 TIM23 所必需的，从而导致 PINK1（608309）稳定，以应对生物能崩溃。 ANT 通过与 TIM44（605058）相互作用间接调节 TIM23，TIM44 通过 TIM23 调节肽输入。缺乏 ANT1 的小鼠表现出线粒体自噬减弱，从而导致异常线粒体大量积累。 ANT1 中引起疾病的人类突变消除了与 TIM44 和 TIM23 的结合并抑制线粒体自噬。

▼ 测绘

作者：FISH，Bauer 等人（1999）将 TIMM23 基因对应到 10q11.21-q11.23。