Proteins at Crossroads: Regulating Dual Targeting of Tail-Anchored Proteins between Mitochondria and Peroxisomes

Abstract

This study identifies factors influencing the dual targeting of tail-anchored proteins between mitochondria and peroxisomes. Using high-throughput microscopy and subcellular fractionation, we identified Ynl144c (renamed Mpf1), Tom70, and Tom71, as factors whose absence led to increased Fis1 and Gem1 population in peroxisomes. Overexpressing Tom71, unlike Tom70, resulted in more Fis1 in mitochondria, indicating a unique role for Tom71. Furthermore, characterizing Mpf1 revealed it as an unstable protein associated with the mitochondrial outer membrane and MPF1 transcript levels were reduced upon the deletion of TOM70/71. We also discovered that mutating three conserved residues in the PH domain of Mpf1 increases its stability without affecting localization. Overall, these findings reveal unique roles of Mpf1, Tom70, and Tom71 in the dual targeting of proteins between mitochondria and peroxisomes.

In dieser Studie werden Faktoren identifiziert, die die duale Verteilung von schwanzverankerten Proteinen zwischen Mitochondrien und Peroxisomen beeinflussen. Mittels Hochdurchsatzmikroskopie und subzellulärer Fraktionierung konnten wir Ynl144c (umbenannt in Mpf1), Tom70 und Tom71 identifizieren, als Proteine deren Fehlen zu einer erhöhten Fis1- und Gem1-Population in Peroxisomen führte. Die Überexpression von Tom71 resultierte im Gegensatz zu Tom70 in einer erhöhten Fis1-Konzentration in Mitochondrien, was auf eine spezifische Funktion von Tom71 hindeutet. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass eine Mutante des Proteins Mpf1, die eine veränderte PH-Domäne aufweist, eine erhöhte Stabilität zeigt, ohne dass dies zu einer Beeinträchtigung der Lokalisierung führt. Die Ergebnisse legen nahe, dass Mpf1, Tom70 und Tom71 eine einzigartig Rolle bei der dualen Adressierung von Proteinen zwischen Mitochondrien und Peroxisomen spielen.