16.12: 포린의 구조

미토콘드리아, 엽록체 및 그람 음성 박테리아에는 포린이라는 막횡단 베타 배럴 단백질이 있어 막을 가로지르는 이온과 대사산물의 자유 확산을 중재합니다. 미토콘드리아 포린 전구체는 C 말단에 베타 신호라고 불리는 보존된 아미노산 서열을 포함합니다. 베타 신호에는 전구체 인식이 전구체 조립을 시작하는 데 중요한 PoXGXXHyXHy(Po-Polar, X-Any amino acid, G-Glycine, Hy-LargeHydrophobic) 모티프가 있습니다. 베타통 전구체는 외부 미토콘드리아 막의 TOM 복합체를 통해 막간 공간으로 이동합니다. 전구체는 막간 공간 내부의 TIM 샤페론과 상호 작용하고 정렬 및 조립 기계 복합체 또는 SAM 복합체라고 불리는 삼합체 복합체로 안내됩니다.

SAM 복합체에는 SAM50이라는 베타 배럴 코어와 보조 단백질인 SAM35 및 SAM37이라는 세 가지 구성 요소가 있습니다. SAM50은 외막에 걸쳐 있고 막간 공간에서 N 말단 폴리펩티드 수송 관련 도메인 또는 POTRA 도메인을 노출시키는 16-베타 가닥을 포함합니다. POTRA 도메인은 베타 배럴 전구체에 대한 수용체 역할을 하며 베타 가닥 조립을 촉진합니다. 대조적으로, SAM50은 보조 단백질 SAM35/SAM37과 세포질 방향으로 밀접하게 상호작용하여 막간 공간으로 들어가는 베타 배럴 전구체를 접는 데 도움을 줍니다.  

포린(porin)은 외부 미토콘드리아 막의 배럴 모양의 단백질로, 중앙 채널을 통해 이온과 대사 산물을 자유롭게 확산시킬 수 있습니다.

포린은 지질 이중층을 향하는 소수성 아미노산 잔기와 내부 채널을 감싸고 있는 친수성 아미노산 잔기와 함께 원형 중공 구조로 배열된 베타 시트로 형성됩니다.

포린 전구체는 C-말단 말단에 베타 신호라고 하는 보존된 서열 모티프를 포함합니다. 이러한 신호는 전구체 인식 및 조립에 매우 중요합니다.

포린 전구체는 TOM 복합체를 통해 막간 공간으로 전위됩니다. TIM 샤페론은 이러한 전구체를 분류 및 조립 기계 단지 또는 외부 미토콘드리아 막의 SAM 복합체로 결합하고 안내합니다.

SAM 복합체는 베타 배럴 코어와 막의 세포질 쪽에 있는 두 개의 수용체로 구성된 막 단백질입니다.

SAM은 전구체 펩타이드 내의 베타 신호를 인식하여 베타 헤어핀으로 접히도록 안내합니다. 연속적인 접힘으로 베타 헤어핀은 포린을 형성하기 위해 베타 배럴 구조로 조립되기 시작합니다.