線粒體基質
線粒體基質(mitochondrial matrix)是線粒體中由線粒體內膜包裹的內部空間,其中充滿無定形液體,含有參與三羧酸循環、脂肪酸氧化、氨基酸降解等生化反應的酶類。其中,蘋果酸脫氫酶是線粒體基質的標誌酶。線粒體基質中的某些酶系組成網狀結構,與線粒體內膜內側有一定的連接,利於上述酶促反應所形成的NADH轉移至內膜的電子傳遞鏈中。除各種可溶性酶外,線粒體基質還含有線粒體自身的DNA(即線粒體DNA)和核糖體(線粒體核糖體)。
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線粒體基質中每1μL的水溶解了約1.25mg的蛋白質,而細胞質基質中每1μL的水溶解了約0.26mg蛋白質,所以線粒體體基質較細胞質基質黏稠。[1]雖然已知線粒體內膜含有可調節水分子轉運的水通道蛋白,線粒體維持內膜兩側的滲透平衡的方式仍不明晰。
蛋白轉運機制
編輯線粒體基質中的蛋白質可統稱為「線粒體基質蛋白質」,這些蛋白質除少數在線粒體基質中合成外,絕大多數由細胞質基質中的游離核糖體轉譯產生的,這些在線粒體外合成的蛋白轉運過程十分複雜:前體蛋白在游離核糖體上釋放後,在細胞質分子伴侶Hsp70輔助下解摺疊,然後通過蛋白質N端的轉運肽跟線粒體外膜上的受體蛋白識別,在受體上或受體附近的內外膜接觸點處利用三磷酸腺苷(adenosine-triphosphate,縮寫為「ATP」)水解產生的能量驅動前體蛋白進入轉運蛋白的運輸通道,然後由電化學梯度驅動穿過粒線體內膜、進入線粒體基質。在線粒體基質中,前體蛋白繼續由mHsp70繼續其解摺疊狀態,直至Hsp60對其進行正確摺疊。在摺疊後,轉運肽酶切除蛋白末端的轉運肽,線粒體基質蛋白質最終成熟,在線粒體基質中發揮作用。[2]
參考文獻
編輯- ^ Soboll, S., Scholz, R., Freisl, M., Elbers, R. & Heldt, H. W. Distribution of metabolites between mitochondria and cytosol of perfused liver. J. M. Tager, Hans-Dieter Söling, John R. Williamson (編). Use of Isolated Liver Cells and Kidney Tubules in Metabolic Studies. New York: Elsevier. 1976: 29–40. ISBN 978-0444109255. OCLC 2137029. (英語).
- ^ 王金髮. 细胞生物学. 北京: 科學出版社. 2011年6月(第十三次印刷): 271–272. ISBN 978-7-03-011462-4 (中文).