Формиат-нитритный транспортер - Википедия - Formate-nitrite transporter

Form_Nir_trans
Идентификаторы
СимволForm_Nir_trans
PfamPF01226
ИнтерПроIPR000292
PROSITEPDOC00769
TCDB2.A.44
OPM суперсемейство7
Белок OPM3tdp

В Семейство формиат-нитритных транспортеров (FNT) принадлежит к Суперсемейство основных внутренних белков (MIP).[1][2] Члены семейства FNT были секвенированы из Грамотрицательный и Грамположительные бактерии, археи, дрожжи, растения и низшие эукариоты. В прокариотический белки семейства FNT, вероятно, участвуют в транспорте структурно родственных соединений, форматировать и нитрит.[3]

Структура

За исключением дрожжевого белка (627 аминоацильных остатков), все охарактеризованные члены семейства имеют длину 256–285 остатков и демонстрируют 6–8 предполагаемых трансмембранных α-спиральных гаечных ключей (TMS). В одном случае Кишечная палочка FocA (ТК № 1.A.16.1.1 ) белка установлена ​​топология 6 TMS.[4] Белок дрожжей имеет сходную очевидную топологию, но имеет большое гидрофильное удлинение на С-конце, составляющее около 400 остатков.

FocA из Кишечная палочка симметричный пентамер, каждая субъединица состоит из шести ТМС.[4]

Филогения

Филогенетическое древо показывает кластеризацию в соответствии с функцией и филогенезом организма. Предполагаемые переносчики оттока формиата (FocA; TC # s 1.A.16.1.1 и 1.A.16.1.3 ) бактерий, связанных с пируватформиатлиазой (pfl), составляют кластер I; предполагаемые пермеасы поглощения формиата (FdhC; TC # s 1.A.16.2.1 и 1.A.16.2.3 ) бактерий и архей, связанных с формиатдегидрогеназой, составляют кластер II; пермеасы поглощения нитрита (NirC, TC # s 1.A.16.2.5, 1.A.16.3.1, и 1.A.16.3.4 ) бактерий составляют кластер III, а дрожжевой белок - кластер IV.[5]

Функция

Механизмы энергетической связи для белков семейства FNT широко не охарактеризованы. HCO−
2 и нет−
2 поглощения могут быть связаны с H+ Симпорт. HCO−
2 отток может быть вызван мембранным потенциалом с помощью унипортового механизма или H+ антипорт. FocA из Кишечная палочка катализирует двунаправленный форматировать транспорт и может функционировать по механизму канального типа.[6]

FocA переносит кислоты с короткой цепью. FocA может переключать свой режим работы с пассивного экспортного канала при высоком внешнем pH на вторичный активный импортер формиата / H + при низком pH. Кристаллическая структура Сальмонелла тифимуриум FocA при pH 4,0 показывает, что этот переключатель включает в себя основную перестройку амино-концов индивидуальных протомеров в пентамерном канале.[7] Аминоконцевые спирали открывают или блокируют транспорт в согласованном, кооперативном действии, что указывает на то, как FocA регулируется pH-зависимым образом. Электрофизиологические исследования показывают, что белок действует как специфический формиатный канал при pH 7,0 и закрывается при изменении pH до 5,1.

Транспортная реакция

Возможные транспортные реакции, катализируемые различными членами семейства FNT, следующие:

(1) RCO−
2 или НЕТ−
2 (уходит) ⇌ RCO−
2 или НЕТ−
2 (в),

(2) HCO−
2 (дюйм) ⇌ HCO−
2 (из),

(3) HS− (уходит) ⇌ HS− (в).

Члены

Репрезентативный список классифицированных в настоящее время членов, принадлежащих к семейству FNT, можно найти в База данных классификации транспортеров. Некоторые охарактеризованные члены включают:

  • FocA и FocB (TC # s 1.A.16.1.1 и 1.A.16.1.2 соответственно), от кишечная палочка, транспортеры участвует в двунаправленном транспорт формиата.
  • FdhC, от Methanobacterium maripaludis (TC # 1.A.16.2.3 ) и Метанотермобактер термоформикум (TC # 1.A.16.2.1 ), вероятный транспортер формиата.
  • NirC, из E. coli (TC # 1.A.16.3.1 ), вероятный переносчик нитрита.
  • Nar1 (TC # 1.A.16.2.4 ) из Chlamydomonas reinhardtii (Chlamydomonas smithii), портер поглощения нитрита из 355 аминоацильных остатков.
  • Гипотетический белок B. subtilis YwcJ (ipa-48R) (TC # 1.A.16.3.2 ).

Рекомендации

  1. ^ Рейзер Дж., Рейзер А., Сайер М. Х. (1 января 1993 г.). «Семейство интегральных белков мембранных каналов MIP: сравнение последовательностей, эволюционные отношения, реконструированный путь эволюции и предполагаемая функциональная дифференциация двух повторяющихся половин белков». Критические обзоры в биохимии и молекулярной биологии. 28 (3): 235–57. Дои:10.3109/10409239309086796. PMID  8325040.
  2. ^ Пак Дж. Х., Сайер М. Х. (октябрь 1996 г.). «Филогенетическая характеристика семейства MIP белков трансмембранного канала». Журнал мембранной биологии. 153 (3): 171–80. Дои:10.1007 / s002329900120. PMID  8849412. S2CID  1559932.
  3. ^ Suppmann B, Sawers G (март 1994 г.). «Выделение и характеристика устойчивых к гипофосфиту мутантов Escherichia coli: идентификация белка FocA, кодируемого опероном pfl, в качестве предполагаемого переносчика формиата». Молекулярная микробиология. 11 (5): 965–82. Дои:10.1111 / j.1365-2958.1994.tb00375.x. PMID  8022272. S2CID  6425651.
  4. ^ а б Ван И, Хуанг И, Ван Дж, Ченг С., Хуанг В., Лу П, Сюй Ян, Ван П, Ян Н, Ши И (ноябрь 2009 г.). «Структура транспортера формиата FocA обнаруживает пентамерный аквапорин-подобный канал». Природа. 462 (7272): 467–72. Bibcode:2009Натура 462..467Вт. Дои:10.1038 / nature08610. PMID  19940917. S2CID  4370839.
  5. ^ Saier, MH Jr. «1.A.16 Семейство переносчиков формиата и нитрита (FNT)». База данных классификации транспортеров. Группа компаний Saier Lab Bioinformatics / SDSC.
  6. ^ Фальке Д., Шульц К., Доберенц С., Бейер Л., Лили Х., Тимер Б., Саверс Р. Г. (февраль 2010 г.). «Неожиданная олигомерная структура формиатного канала FocA Escherichia coli: парадигма семейства интегральных мембранных белков формиат-нитритного транспортера». Письма о микробиологии FEMS. 303 (1): 69–75. Дои:10.1111 / j.1574-6968.2009.01862.x. PMID  20041954.
  7. ^ Лю В., Ду Дж, Вакер Т., Гербиг-Сментек Э, Андраде С.Л., Эйнсле О. (апрель 2011 г.). «pH-зависимый стробирование в канале формиата FocA». Наука. 332 (6027): 352–4. Bibcode:2011Sci ... 332..352L. Дои:10.1126 / science.1199098. PMID  21493860. S2CID  20059830.
Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и ИнтерПро: IPR000292