真核细胞中蛋白质的翻译和加工主要有两种途径，一种是信号肽引导的内质网-高尔基体途径，即分泌途径，另一种是游离核糖体途径。前者包括分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体蛋白，后者主要包括细胞质蛋白、核蛋白和一些细胞器蛋白。

分泌途径的翻译主要在内质网中完成，而另一个途径在游离核糖体中完成，然后通过特定的定位标签导入线粒体、叶绿体、过氧化物酶体和细胞核，无标签的则留在细胞质中。

一般来说，游离核糖体与内质网中的核糖体没有什么不同，只是新生肽链中没有信号肽，不能被SRP导向内质网，所以只能在细胞质中翻译。

典型的线粒体蛋白质靶向标签称为线粒体靶向序列(MTS)，通常位于肽链的N端，定位后会被切除，因此也称为前序列。

自由核糖体翻译产物进入线粒体。吉恩·德夫。2018年10月1日；32(19-20): 1285–1296.

MTS的长度一般为20-40个氨基酸，带正电荷，可形成两亲性螺旋。精氨酸通常存在于切割位点的-2、-3或-10位，被特定的侧翼序列包围。

细胞质中还有多种分子伴侣，它们与新生的肽链结合，使其保持未折叠状态，容易进入线粒体。线粒体是双层膜，即外膜(OM或OMM)和内膜(IM或IMM)。蛋白质需要外膜转运蛋白复合体穿过外膜，内膜转运蛋白复合体穿过内膜。

人类线粒体中约有1500种核编码蛋白质，占蛋白质组的98%以上。这些蛋白质在线粒体中的特异性定位可分为四个区域:外膜、内膜、膜间隙(IMS)和基质。四种蛋白质具有不同的结构特征和加工程序。

编码核蛋白进入线粒体的途径。生物化学生物物理学报细胞研究2017年1月；1864(1):125-137.

典型的外膜蛋白具有β-桶形拓扑结构，通过TOB/SAM复合物插入外膜。还有一些外膜蛋白没有被TOM和TOB/SAM复合物定位。例如，一些α-螺旋外膜蛋白通过线粒体导入(MIM)复合物直接插入外膜。

子宫内膜蛋白通常由TIM定位，如疏水性线粒体载体SLC25由TIM22定位，其他蛋白由TIM23-SORT复合物定位。其他蛋白质首先通过TIM23-PAM复合物转运到基质中，然后通过OXA(氧化酶组件)转运蛋白重新定向到子宫内膜。

线粒体蛋白质的定位和分类。我是杰·亨·杰特。2019年5月2日；104(5): 784–801.

TIM23-PAM复合物还可以将MTS可裂解的前体蛋白导向线粒体基质，MTS可以被线粒体加工蛋白酶和肽酶切断降解。

Gap蛋白通常是小的可溶性蛋白，其前体有许多半胱氨酸残基。前体蛋白经TOM转运后进入膜间隙，由线粒体膜间隙组装(MIA)复合体分选。MIA复合物含有一些氧化还原酶，可以催化二硫键的形成，帮助蛋白质折叠。

线粒体蛋白质的加工步骤。我是杰·亨·杰特。2019年5月2日；104(5): 784–801.

某些线粒体蛋白质在某些情况下可能出现在其他细胞区室中，属于蛋白质的双重定位。例如，PDC催化线粒体基质中丙酮酸脱羧，但它可以通过线粒体衍生的囊泡(MDV)途径运输到细胞核，并参与组蛋白乙酰化。在线粒体基质中参与泛醌生物合成的COQ7，在线粒体氧化应激过程中会转移到细胞核，下调参与UPR(线粒体未折叠蛋白反应)的基因表达。

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