Двойная локализация фумаратгидротазы в клетке

Хорошо известно, что в эукариотических клетках молекулы одного белка могут быть расположены в более чем одном субклеточных компартменте, такое явление называется двойным нацеливание, бимодальным нацеливание или двойной локализацией [36]. Белки кодируются в ядре и посттрансляционно импортируются в соответствующие целевые органеллы, транспортные сигналы, как правило, селективными для одной определенной органеллы [32]. Если ранее считалось, что фумаратгидротаза — белок митохондрий, то сейчас, как показывают современные исследования, он так же локализуется в цитоплазме. В различных организмах его распределение осуществляется по-разному.

В митохондрии белковые молекулы могут попадать по средствам следующего механизма: белок синтезируются в виде предшественника, несущего N-концевую МТС последовательность. Предшествующие белки распознаются рецепторами внешней митохондриальной мембраны и транслоцируются через нее посредством транслоказного комплекса наружной мембраны (ТОМ). Предшественники затем перемещаются через внутреннюю мембрану через транслоказу внутренней мембраны (TIM).В естественных и искусственных условиях, большинство митохондриальных белков может быть успешно импортированы в митохондрии после прекращения трансляции[36].

В дрожжах S. Cerevisiae обнаружен другой механизм пострансляционного распределения белков между цитоплазмой и мотоходриями — механизма обратного переноса. Сначала белковые молекула направляются в митохондрии, где они обрабатываются митохондриальной пептидазой процессинга, однако часть белков движеться обратно в цитозоль Если в течение импорта, образующаяся аминокислотная цепь начинает скручиваться в митохондриальном матриксе, то по завершению импорта, она локализуется в митохондрии. А цепочка, начинающая процесс фолдинга в цитозоле, блокирует движение вперед, и выводится из механизма импорта, оставаясь при этом в цитоплазме [9].