线粒体外膜转位40; TOMM40

线粒体外膜 40 的转位，酵母，同源物；TOM40
PEREC1

HGNC 批准的基因符号：TOMM40

细胞遗传学位置：19q13.32 基因组坐标（GRCh38）：19:44,891,254-44,903,689（来自 NCBI）

▼ 说明

TOMM40 是线粒体外膜（TOM） 复合物转位酶的通道形成子单元，对于蛋白质导入线粒体至关重要（Humphries et al., 2005）。

▼ 克隆与表达

通过对粘粒克隆进行测序，Freitas 等人（1998） 鉴定了 TOMM40，他们将其命名为 PEREC1。推导的蛋白质含有362个氨基酸。PCR分析检测TOMM40在结肠和肾脏中的表达。

铃木等人（2000）克隆大鼠Tomm40。推导的蛋白质含有361个氨基酸。蛋白质印迹分析检测到大鼠 Tomm40 的表观分子质量为 38 kD。大鼠肝脏分级分离在线粒体部分中检测到 Tomm40。提取和抗体可及性研究表明 Tomm40 嵌入线粒体膜内。

▼ 基因功能

通过免疫沉淀，铃木等人（2000） 发现大鼠 Tomm40 与包含线粒体输入受体 Tom20（601848） 和 Tom22（607046） 以及几个较小组件的 400-kD 复合物相关。线粒体靶向前蛋白在转运至线粒体基质的过程中与含有 Tomm40 的复合物相互作用，而 Tomm40 的免疫耗竭导致前蛋白输入活性丧失。

许多前往线粒体内部区室的蛋白质的前体首先与 TOM 复合物相互作用，然后与线粒体内膜的含有 TIM23（TIMM23; 605034） 或 TIM54 的易位酶复合物相互作用。Gabriel 等人使用 Tom40 酵母突变体文库（2003） 发现了一个 trp243-to-arg（W243R） 突变，该突变特异性干扰蛋白质从 TOM 转移到 TIM23 复合物。因突变而改变的色氨酸残基在人类和酵母之间是保守的。

汉弗莱斯等人（2005） 发现 HSP90（参见 HSPCA；140571）以 ATP 依赖性方式参与将 TOM40 前体递送至线粒体。然后，前体在膜整合和组装之前与 TOM 复合物的外表面形成第一个稳定的中间体。TOM40 内进化上保守的区域的缺失会破坏 TOM 复合体中间体，并导致其与外膜的分选和组装机器（SAM） 复合体相关的停滞。SAM 复合体成分 SAM50（612058） 的耗尽会减少线粒体中 TOM40 的组装。

▼ 基因结构

弗雷塔斯等人（1998） 确定 TOMM40 基因包含 9 个外显子，跨度约为 12 kb。

▼ 生化特征

晶体结构

盐田等人（2015） 使用交联方法将活性 TOM 复合物对应到单个氨基酸残基，揭示了前蛋白通过 Tom40 通道的不同转运路径。Tom40 的 N 端片段从胞质溶胶穿过通道，从膜间空间招募分子伴侣，引导疏水性前蛋白的转移。易位器包含 3 个 Tom40 β-桶通道，夹在中央 α-螺旋 Tom22 受体簇和外部调节 Tom 蛋白之间。前蛋白转位三聚体复合物与二聚体异构体交换以组装新的 TOM 复合物。α 螺旋受体、β 桶通道和分子伴侣的动态耦合产生了一种多功能机器，可转移约 1,000 种不同的蛋白质。

▼ 测绘

通过基因组序列分析，Freitas 等人（1998） 将 TOMM40 基因对应到染色体 19q13.2，其端粒位于 PRR2 基因（600798），着丝粒位于 APOE（107741）-APOC2（608083） 基因簇。