La translocasa de la membrana externa (TOM) es un complejo de proteínas que se encuentra en la membrana mitocondrial externa de las mitocondrias . Permite el movimiento de proteínas a través de esta barrera y hacia el espacio intermembrana de la mitocondria. La mayoría de las proteínas necesarias para la función mitocondrial están codificadas por el núcleo de la célula . La membrana externa de la mitocondria es impermeable a moléculas grandes de más de 5000 daltons . [1] El TOM trabaja en conjunto con la translocasa de la membrana interna (TIM) para translocar proteínas a la mitocondria . Muchas de las proteínas del complejo TOM, como TOMM22 , se identificaron por primera vez en Neurospora crassa y Saccharomyces cerevisiae . [2] Muchos de los genes que codifican estas proteínas se denominan genes del complejo TOMM (translocasa de la membrana mitocondrial externa).
El complejo completo de proteínas translocasas mitocondriales incluye al menos 19 proteínas: varias chaperonas, cuatro proteínas del receptor de importación de translocasas de la membrana externa (Tom), cinco proteínas del complejo del canal de Tom, cinco proteínas de la translocasa de la membrana interna (Tim) y tres "motoras". "proteínas.
Existen varias vías de importación mitocondrial que existen para facilitar la importación de proteínas precursoras a sus subcompartimentos mitocondriales de destino. HSP90 ayuda a la entrega de la preproteína mitocondrial al complejo TOM en un proceso dependiente de ATP. [3] Muchas proteínas precursoras (aquellas que están destinadas a la matriz) contienen presecuencias amino-terminales que transportan la información necesaria para dirigir las proteínas a la matriz mitocondrial. [4] Estas señales de dirección de la matriz generalmente contienen entre 10 y 80 residuos de aminoácidos que toman en la conformación de una hélice α anfipática [5] y contienen una cara positiva e hidrofóbica. Una vez que el precursor alcanza la matriz, la presecuencia normalmente es escindida por la peptidasa procesadora de la matriz. [6] Las proteínas dirigidas a otros subcompartimentos de las mitocondrias, como el espacio intermembrana y la membrana mitocondrial interna , contienen señales de dirección internas, estas señales tienen una naturaleza indefinible y son inconsistentes en su patrón. Las proteínas dirigidas a la membrana externa también contienen señales de dirección internas, no todas las cuales han sido identificadas, e incluyen proteínas que adoptan una estructura de barril β, [7] como Tom40. Sin embargo, algunas proteínas que están dirigidas a la membrana mitocondrial externa contienen un dominio de cola hidrofóbico que ancla la proteína a la membrana. [8]
La translocasa de la membrana externa (TOM) forma un complejo formado por Tom70, Tom22 y Tom20 , junto con Tom40, Tom7, Tom6 y Tom5. Tom20 y Tom22 son receptores de preproteínas, que son responsables del reconocimiento de la presecuencia escindible que poseen las proteínas mitocondriales. [9] Tom70 también es un receptor de preproteína y puede reconocer algunas proteínas de presecuencia escindibles; sin embargo, es el principal responsable del reconocimiento de preproteínas no escindibles y actúa como un punto para la unión de chaperonas. [6] [10] Tom22 está anclado a la membrana externa mediante un único segmento transmembrana y también desempeña un papel en la estabilización del complejo TOM. [11] Tom40 es el elemento central del complejo translocasa y forma complejos con Tom22 con una masa de aproximadamente 350 kilodaltons . [12] Forma el canal conductor de proteínas central con un diámetro de aproximadamente 2,5 nm. [12] El Tom22 humano pesa aproximadamente 15,5 kilodaltons y forma complejos con Tom20. [13] El extremo N-terminal de Tom22 se extiende hacia el citosol y participa en la unión de preproteínas. [13]