Моновалентный катион: протонный антипортер-3 - Википедия - Monovalent cation:proton antiporter-3

В Моновалентный катион (K+ или Na+): Семейство протонных антипортеров (CPA3) (TC № 2.A.63 ) является членом Na+ транспортировка суперсемейства Mrp. Семейство CPA3 состоит из бактериального многокомпонентного K+:ЧАС+ и Na+:ЧАС+ антипортеры. Лучше всего охарактеризованы системы PhaABCDEFG. Sinorhizobium meliloti (ТК № 2.A.63.1.1 ), который действует при адаптации pH и как K+ система оттока и система MnhABCDEFG Золотистый стафилококк (ТК № 2.A.63.1.3 ), который функционирует как Na+ отток Na+:ЧАС+ антипортер.[1]

Гомология

Ранее сообщалось, что гомологичная, но лишь частично секвенированная система катализирует Na+:ЧАС+ антипорт в алкалофильном Бациллы напряжение. PhaA и PhaD соответственно гомологичны субъединицам ND5 и ND4 в H+-насос НАДН: убихинон оксидоредуктаза (ТК № 3.D.1 ). Гомологичные белковые субъединицы из Кишечная палочка НАДН: хинон оксидоредуктаза может функционально заменять MrpA и MrpD в Bacillus subtilis.[2]

Гомологи PhaA, B, C и D и Nha1, 2, 3 и 4 алкалофильного Бациллы штаммом являются гены Yuf (Mrp) T, U, V и D Bacillus subtilis. В этой системе считается, что YufT отвечает за Na+:ЧАС+ антипортерная активность, но не обладает активностью в отсутствие других составляющих оперона.[3]

Структура

Семь белков Pha имеют следующие размеры (в #aas) и показывают следующее предполагаемое количество трансмембранных α-спиральных гаечных ключей (TMS):

  • PhaA - 725 и 17
  • PhaB - 257 и 5
  • PhaC - 115 и 3
  • PhaD - 547 и 13
  • PhaE - 161 и 3
  • PhaF - 92 и 3
  • PhaG - 120 и 3

Предполагается, что все они являются интегральными мембранными белками.

Соответствующие значения для S. aureus Системы MNH бывают:[4]

  • МнХА - 801 и 18
  • МнхБ - 142 и 4
  • MnhC - 113 и 3
  • МнхД - 498 и 13
  • МнХЭ - 159 и 4
  • МнхФ - 97 и 3
  • МнхГ - 118 и 3

Принимая во внимание сложность системы, большие вариации в структуре субъединиц и гомологию с составляющими белка семейства NDH, нельзя исключить сложный механизм энергетического взаимодействия, возможно, включающий окислительно-восстановительную реакцию.

Функция

Na+ или Ли+ делает, но K+, Ca2+, и Mg2+ не поддерживайте значительный антипорт посредством Грамположительные бактерии системы (TC № 2.A.6.3.1.2 и TC № 2.A.6.3.1.3).[5] Na+(Ли+)/ЧАС+ антипортеры имеют щелочной оптимум pH и кажущийся Kм значения для Na+ которые являются одними из самых низких по бактериальному Na+/ЧАС+ антипортеры. Na+/ЧАС+Antiport потребляет PMF и поэтому, вероятно, является электрогенным.[5]

YufF (MrpF), похоже, катализирует холат отток, возможно, Na+ механизм симпорта.[6] Он играет важную роль в Na+ экструзии и требуется для инициирования споруляции.[3][7][8] Кроме того, другой компонент оперона, MrpF (эквивалент PhaF из R. meliloti) участвует в образовании холина и Na+ отток.[8] Белки MrpA-G Б. subtilis было показано, что они присутствуют в едином многокомпонентном комплексе.[9] Они предоставляют Na+/ЧАС+ антипортовая активность и функция при устойчивости к множественным соединениям и гомеостазе pH.[3]

Транспортная реакция

Общая реакция, которую, как полагают, катализируют члены семейства CPA3, следующая:

[K+ или Na+] (дюйм) + H+ (ушел) ⇌ [K+ или Na+] (выход) + H+ (в).

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «2.A.63 Моновалентный катион (K + или Na +): семейство протонных антипортеров-3 (CPA3)». База данных классификации транспортеров. Получено 2016-03-16.
  2. ^ Мопарти В.К., Кумар Б., Матизен К., Хэгерхелл С. (апрель 2011 г.). «Гомологичные белковые субъединицы NADH Escherichia coli: хиноноксидоредуктаза может функционально заменять MrpA и MrpD в Bacillus subtilis». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика. 1807 (4): 427–36. Дои:10.1016 / j.bbabio.2011.01.005. PMID  21236240.
  3. ^ а б c Косоно С., Моротоми С., Китада М., Кудо Т. (январь 1999 г.). «Анализ гомолога Bacillus subtilis гена-антипортера Na + / H +, который важен для гомеостаза pH алкалифильных Bacillus sp. C-125». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Биоэнергетика. 1409 (3): 171–5. Дои:10.1016 / с0005-2728 (98) 00157-1. PMID  9878723.
  4. ^ Хирамацу Т., Кодама К., Курода Т., Мидзусима Т., Цучия Т. (декабрь 1998 г.). «Предполагаемый мультисубъединичный антипортер Na + / H + из Staphylococcus aureus». Журнал бактериологии. 180 (24): 6642–8. Дои:10.1128 / JB.180.24.6642-6648.1998. ЧВК  107768. PMID  9852009.
  5. ^ а б Шварц Т.Х., Ито М., Охира Т., Нацуи С., Хикс Д.Б., Крулвич Т.А. (апрель 2007 г.). «Каталитические свойства Staphylococcus aureus и Bacillus, принадлежащих к семейству вторичных катионов / протонных антипортеров-3 (Mrp), выявлены с помощью оптимизированного анализа на хозяине Escherichia coli». Журнал бактериологии. 189 (8): 3081–90. Дои:10.1128 / JB.00021-07. ЧВК  1855852. PMID  17293423.
  6. ^ Ито М., Гуффанти А.А., Ван В., Крулвич Т.А. (октябрь 2000 г.). «Эффекты неполярных мутаций в каждом из семи генов mrp Bacillus subtilis предполагают сложные взаимодействия между продуктами генов в поддержку Na (+) и щелочи, но не устойчивости к холату». Журнал бактериологии. 182 (20): 5663–70. Дои:10.1128 / jb.182.20.5663-5670.2000. ЧВК  94685. PMID  11004162.
  7. ^ Косоно С., Охаши Ю., Кавамура Ф., Китада М., Кудо Т. (февраль 2000 г.). «Функция основного антипортера Na (+) / H (+), ShaA, необходима для инициации споруляции у Bacillus subtilis». Журнал бактериологии. 182 (4): 898–904. Дои:10.1128 / jb.182.4.898-904.2000. ЧВК  94362. PMID  10648512.
  8. ^ а б Ито М., Гуффанти А.А., Аудега Б., Крулидж Т.А. (апрель 1999 г.). «mrp, мультигенный, многофункциональный локус в Bacillus subtilis, играющий роль в устойчивости к холату и Na +, а также в гомеостазе pH». Журнал бактериологии. 181 (8): 2394–402. Дои:10.1128 / JB.181.8.2394-2402.1999. ЧВК  93663. PMID  10198001.
  9. ^ Кадзияма Ю., Отагири М., Секигучи Дж., Косоно С., Кудо Т. (октябрь 2007 г.). «Комплексообразование продуктами гена mrpABCDEFG, которые составляют основной антипортер Na + / H + в Bacillus subtilis». Журнал бактериологии. 189 (20): 7511–4. Дои:10.1128 / JB.00968-07. ЧВК  2168430. PMID  17693497.

По состоянию на это редактирование, в этой статье используется контент из «2.A.63 Моновалентный катион (K + или Na +): семейство протонных антипортеров-3 (CPA3)», который лицензирован таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Непортированная лицензия, но не под GFDL. Все соответствующие условия должны быть соблюдены.