TargetP予測ツールを使用して、ミトコンドリア前駆体タンパク質における内部マトリックスターゲティング信号様シーケンス（IMTS-LS）の検出

ミトコンドリアには、核ゲノムによってエンコードされ、細胞ゾルでオルガネラに輸入されたサイトゾルで合成される数百のタンパク質が含まれています。これらのタンパク質の一次および二次配列にエンコードされたソート信号は、新しく合成された前駆体タンパク質の認識と、ミトコンドリアのTOMおよびティムトランスロカゼを介したその後の転座の認識を媒介します。ミトコンドリアマトリックスのタンパク質は、ミトコンドリアへの輸入に必要かつ十分である前提と呼ばれるアミノテルミナルマトリックスターゲティング信号（MTSS）を使用します。ほとんどの場合、これらのMTSは、マトリックスへの転座に続いて前駆体タンパク質の成熟部分からタンパク質分解的に除去されます。最近、多くの前駆体タンパク質の成熟した領域で内部MTS様配列（IMTS-LS）が発見されました。これらの配列はマトリックスターゲティングには十分ではありませんが、ミトコンドリア表面受容体との相互作用をサポートすることにより、前駆体の輸入能力を強く向上させます。N末端MTSSとの類似性により、これらのIMTS-LSは、MTSSを認識するように最初に訓練されたTargetpなどのミトコンドリアターゲティング予測ツールを使用して特定できます。このプロトコルでは、ターゲットPを使用してタンパク質配列のIMTS-Lを識別する方法について説明します。

Mitochondria contain hundreds of proteins which are encoded by the nuclear genome and synthesized in the cytosol from where they are imported into the organelle. Sorting signals encoded in the primary and secondary sequence of these proteins mediate the recognition of newly synthesized precursor proteins and their subsequent translocation through the mitochondrial TOM and TIM translocases. Proteins of the mitochondrial matrix employ aminoterminal matrix targeting signals (MTSs), also called presequences, that are necessary and sufficient for their import into mitochondria. In most cases, these MTSs are proteolytically removed from the mature part of precursor proteins subsequent to their translocation into the matrix. Recently, internal MTS-like sequences (iMTS-Ls) were discovered in the mature region of many precursor proteins. Although these sequences are not sufficient for matrix targeting, they strongly increase the import competence of precursors by supporting their interaction with mitochondrial surface receptors. Due to their similarity to N-terminal MTSs, these iMTS-Ls can be identified using mitochondrial targeting prediction tools such as TargetP which was initially trained to recognize MTSs. In this protocol we describe how TargetP can be used to identify iMTS-Ls in protein sequences.