Катионно-хлоридный котранспортер - Википедия - Cation-chloride cotransporter

В семейство катион-хлоридных котранспортеров (CCC) (TC № 2.A.30 ) является частью Суперсемейство APC вторичных перевозчиков. Члены семейства CCC встречаются у животных, растений, грибов и бактерий. Наиболее охарактеризованные белки семейства CCC происходят от высших эукариот, но один был частично охарактеризован по Nicotiana tabacum (растение), и гомологичные ORF были секвенированы из Caenorhabditis elegans (червь), Saccharomyces cerevisiae (дрожжи) и Synechococcus sp. (сине-зеленая бактерия). Функции последних белков неизвестны. Эти белки демонстрируют сходство последовательностей с членами Семейство APC (TC № 2.A.3 ). Белки семейства CCC обычно имеют большие размеры (от 1000 до 1200 аминоацильных остатков) и содержат 12 предполагаемых трансмембранных гаечных ключей (TMS), фланкированных большими N-концевыми и C-концевыми гидрофильными доменами.[1]

Функция

Белки семейства CCC могут катализировать симпорт NaCl / KCl, симпорт NaCl или симпорт KCl в зависимости от системы. Симпортеры NaCl / KCl специфически ингибируются буметанид в то время как симпортеры NaCl специфически ингибируются тиазид. Один из членов семейства CCC, тиазид-чувствительный котранспортер NaCl (NCC) человека, участвует в 5% отфильтрованной нагрузки NaCl в почках. Мутации в NCC вызывают рецессивный Синдром Гительмана. NCC представляет собой димер в мембране.[2] Это регулируется РасГРП1.[3]

Транспортная реакция

Общая транспортная реакция для семейных симпортеров CCC:[1]

{Na+ + K+ + 2Cl−} (уходит) ⇌ {Na+ + K+ + 2Cl−} (в).

Симпортеры NaCl и KCl:

{Na+ или K+ + Cl−} (уходит) ⇌ {Na+ или K+ + Cl−} (в).

Структура

Белки NCC представляют собой димеры в мембране и содержат 12 TMS.

Два варианта сплайсинга NKCC2 идентичны, за исключением мембранного домена из 23 аминокислот. У них разное сродство к Na+, К+ и Cl−. Этот сегмент (остатки 216-233 в NKCC2) исследовали на ионную селективность. Остаток 216 влияет на K+ связывание, в то время как остаток 220 влияет только на Na+ привязка. Предполагается, что эти два сайта находятся рядом друг с другом.[4]

Каждый из основных типов членов семейства CCC у млекопитающих существует в виде паралогичных изоформ. Они могут отличаться в зависимости от транспортируемого носителя. Например, из четырех известных в настоящее время переносчиков KCl, KCC1 и KCC4 оба распознают KCl с аналогичным сродством, но KCC1 проявляет анионную селективность: Cl− > SCN− = Br− > PO3−
4 > Я−, в то время как KCl4 проявляет анионную селективность: Cl− > Br− > PO3−
4 = Я− > SCN−. Оба активируются набуханием клеток в гипотонических условиях.[5] Эти белки могут совместно переносить воду (H2О).[6]

CCCs разделяют консервативный структурный каркас, который состоит из трансмембранного транспортного домена, за которым следует цитоплазматический регуляторный домен. Warmuth et al. (2009) определили рентгеновскую структуру C-концевого домена CCC из археи. Mehanosarcina acetivorans (PDB: 3G40​).[7] Он показывает новую складку регуляторного домена, отдаленно связанную с универсальными стрессовыми белками. Белок образует димеры в растворе, что согласуется с предполагаемой димерной организацией эукариотических транспортеров CCC.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Saier, MH Jr. "2.A.30 Семейство котранспортеров катионов и хлоридов (CCC)". База данных классификации транспортеров. Группа компаний Saier Lab Bioinformatics / SDSC.
  2. ^ де Йонг, Шутка С .; Виллемс, Питер Х. Г. М .; Mooren, Fieke J.M .; van den Heuvel, Lambertus P. W. J .; Knoers, Nine V.A.M .; Биндельс, Рене Дж. М. (2004-07-04). «Структурной единицей котранспортера NaCl, чувствительного к тиазидам, является гомодимер». Журнал биологической химии. 278 (27): 24302–24307. Дои:10.1074 / jbc.M303101200. ISSN  0021-9258. PMID  12704198.
  3. ^ Ко, Бенджамин; Джоши, Лина М .; Кук, Лесли Л .; Васкес, Норма; Musch, Mark W .; Хеберт, Стивен С .; Гамба, Херардо; Гувер, Роберт С. (2007-12-11). «Стимуляция RasGRP1 сложным эфиром форбола регулирует котранспортер хлорида натрия с помощью PKC-независимого пути». Труды Национальной академии наук. 104 (50): 20120–20125. Bibcode:2007ПНАС..10420120К. Дои:10.1073 / pnas.0709506104. ISSN  0027-8424. ЧВК  2148432. PMID  18077438.
  4. ^ Ганьон, Эдит; Bergeron, Marc J .; Дайгл, Николас Д .; Лефолль, Мари-Элен; Изенринг, Пол (16 сентября 2005 г.). «Молекулярные механизмы транспорта катионов с помощью почечного котранспортера Na + -K + -Cl-: структурное понимание рабочих характеристик центров ионного транспорта». Журнал биологической химии. 280 (37): 32555–32563. Дои:10.1074 / jbc.M505511200. ISSN  0021-9258. PMID  16027154.
  5. ^ Mercado, A .; Песня, Л .; Vazquez, N .; Mount, D. B .; Гамба, Г. (29 сентября 2000 г.). «Функциональное сравнение котранспортеров K + -Cl- KCC1 и KCC4». Журнал биологической химии. 275 (39): 30326–30334. Дои:10.1074 / jbc.M003112200. ISSN  0021-9258. PMID  10913127.
  6. ^ Моллаев, Рустам; Зохер, Флориан; Хорнер, Андреас; Визнер, Буркхард; Клуссманн, Энно; Поль, Питер (01.12.2010). «Пути эпителиального водного потока: аквапорины против котранспортеров». Биофизический журнал. 99 (11): 3647–3656. Bibcode:2010BpJ .... 99,3647M. Дои:10.1016 / j.bpj.2010.10.021. ISSN  1542-0086. ЧВК  2998630. PMID  21112289.
  7. ^ Вармут, Стефан; Циммерманн, Иван; Дутцлер, Раймунд (15 апреля 2009 г.). «Рентгеновская структура С-концевого домена прокариотического катионно-хлоридного котранспортера». Структура. 17 (4): 538–546. Дои:10.1016 / j.str.2009.02.009. ISSN  0969-2126. PMID  19368887.