ミトコンドリア膜間腔
ミトコンドリア内部のタンパク質は大部分が細胞核コードの遺伝子から転写・翻訳されているが、一般にミトコンドリア外膜のポリンを通過することができない。そこでまず外膜上のTOM複合体を通り膜間腔に到達するが、それからミトコンドリア内部の区画(膜間腔、内膜、マトリックス)への仕分け過程はかなり複雑である。そのうち膜間腔で機能するタンパク質は、おおよそ3通りの過程で仕分けされている。
移行配列依存的な輸送 一般的なミトコンドリア移行配列の働きでTOM複合体から内膜上のTIM23複合体へ受け渡されるが、移行配列下流の疎水性領域の働きで輸送が停止し、さらに疎水性領域かその下流でプロテアーゼによる切断を受けて膜間腔へと遊離する。TIM23複合体を利用するため内膜の膜電位やATPを必要とする。代表例はシトクロムb2(L-乳酸デヒドロゲナーゼ)。
二次構造依存的な一方向拡散 TOM複合体の穴を拡散によって通過するが、ジスルフィド結合が形成され、あるいは補因子が結合し、それによって安定な二次構造をとるため細胞質へと戻れなくなる。拡散によってTOM複合体を通過するため、タンパク質の大きさに限りがある(20kDa程度まで)。ジスルフィド結合が生じる例としてはTim8やCox17、補因子が結合する例としてはSODやシトクロムcがある。
その他 ポリペプチド鎖内部の特定の配列がTOM複合体に認識されて膜間腔へ取り込まれ、内膜または外膜上のタンパク質と相互作用する。シトクロムcヘムリアーゼが代表的。
ミトコンドリア膜間腔(みとこんどりあまくかんくう、みとこんどりあまくかんこう、mitochondiral intermembrane space)は、ミトコンドリアの内膜と外膜の間の領域である。ミトコンドリアの機能や維持、さらには細胞自体の生死に関わる重要な因子を多く含んでいる。