ミトコンドリアのアミドキシム還元成分（MARC1）は、外側のミトコンドリア膜の新規シグナル固定タンパク質です

ミトコンドリアのアミドキシム還元成分（MARC）は、最近、第5真核生物モリブデン補因子含有酵素として発見されました。ヒトゲノムは、2つのMARCタンパク質、MARC1とMARC2をコードし、配列と機能に関して重要なホモロジーを共有します。MARC2はミトコンドリア酵素として特定されていましたが、MARC1の細胞内局在は特徴のままですが、両方のタンパク質の類似性は同一の細胞内局在を示唆しています。さらに、MARC1もMARC2も、4つのミトコンドリアサブコンパートメントのいずれかに明確に起因することはありません。したがって、両方の酵素の細胞内分布をトリガーするメカニズムは、これまでに未開拓でした。ここでは、MARC1の細胞内局在に光を当て、それがミトコンドリア外膜に統合されていることを示しています。タンパク質のC末端触媒ドメインは、サイトゾルにさらされたままであり、MARC1のn（（in））-c（（out））膜配向を供給します。この局在は、酵素のN末端によって引き起こされ、弱いN末端ミトコンドリアターゲティング信号と下流の膜貫通ヘリックスで構成されています。MARC1の膜貫通ドメインがミトコンドリアターゲティングとN末端ターゲティングシグナルが外側のミトコンドリア膜の支持受容体として機能するのに十分であることを示します。その局在化とターゲティングメカニズムによれば、MARC1を新しいシグナルアンカーしたミトコンドリアタンパク質として分類します。ミトコンドリアの輸入中、MARC1は処理されず、膜統合は膜電位を独立して進行しますが、外部ATPが必要であり、最終的にMARC1のアセンブリが高オリゴマータンパク質複合体になります。

The mitochondrial amidoxime-reducing component (mARC) was recently discovered as the fifth eukaryotic molybdenum cofactor-containing enzyme. The human genome encodes two mARC proteins, mARC1 and mARC2, sharing significant homologies with respect to sequence and function. Whereas mARC2 was identified as a mitochondrial enzyme, the subcellular localization of mARC1 has remained uncharacterized, although the similarity of both proteins suggested identical subcellular localizations. In addition, neither mARC1 nor mARC2 could be attributed unambiguously to one of the four mitochondrial subcompartments. Accordingly, mechanisms triggering the subcellular distribution of both enzymes have been unexplored so far. Here, we shed light on the subcellular localization of mARC1 and demonstrate that it is integrated into the outer mitochondrial membrane. The C-terminal catalytic domain of the protein remains exposed to the cytosol and confers an N((in))-C((out)) membrane orientation of mARC1. This localization is triggered by the N terminus of the enzyme, being composed of a weak N-terminal mitochondrial targeting signal and a downstream transmembrane helix. We demonstrate the transmembrane domain of mARC1 to be sufficient for mitochondrial targeting and the N-terminal targeting signal to function as a supportive receptor for the outer mitochondrial membrane. According to its localization and targeting mechanism, we classify mARC1 as a novel signal-anchored mitochondrial protein. During mitochondrial import, mARC1 is not processed, and membrane integration proceeds membrane potential independently but requires external ATP, which finally results in the assembly of mARC1 into high oligomeric protein complexes.