Семейство транспортных белков « Аминокислота-полиамин-органокация» (APC) ( TC # 2.A.3 ) включает членов, которые действуют как симпортеры растворенных веществ: катионов и растворенные вещества: антипортеры растворенных веществ. [1] [2] [3] [4] Они встречаются у бактерий, архей, грибов, одноклеточных эукариотических простейших, слизистой плесени, растений и животных. [1] Они различаются по длине: от 350 остатков до 850. Белки меньшего размера обычно имеют прокариотическое происхождение, тогда как более крупные - эукариотического происхождения. Большинство из них имеет двенадцать трансмембранных альфа-спиральный гаечные ключей , но имеет Реентрантный цикл с участием TMSS 2 и 3. [5] [6] В APC надсемейства была создана, чтобы охватить более широкий круг гомологов.
Идентификаторы | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Символ | БТР | |||||||
Pfam | PF00324 | |||||||
ИнтерПро | IPR004841 | |||||||
TCDB | 2.A.3 | |||||||
OPM суперсемейство | 64 | |||||||
Белок OPM | 3gia | |||||||
|
Члены семейства APC
Члены одного подсемейства в семействе APC ( SGP; TC # 2.A.3.9 ) являются рецепторами аминокислот, а не переносчиками [7] и укорочены на своих С-концах по сравнению с переносчиками, имеющими 10 TMS. [8]
Эукариотические члены другого подсемейства ( CAT; TC № 2.A.3.3 ) и члены прокариотического подсемейства ( AGT; TC № 2.A.3.11 ) имеют 14 TMS. [9]
Более крупные белки эукариот и архей обладают N- и C-концевыми гидрофильными удлинениями. Некоторые животные белки, например белки подсемейства LAT ( TC # 2.A.3.8 ), включая ASUR4 (gbY12716) и SPRM1 (gbL25068), связываются с трансмембранным гликопротеином типа 1, который необходим для встраивания или активности пермеазы и образует дисульфидный мостик с ним. Эти гликопротеины включают белок тяжелой цепи CD98 Mus musculus (gbU25708) и тяжелую цепь ортологичного поверхностного антигена 4F2 Homo sapiens (spP08195). Последний белок необходим для активности цистин / глутаматного антипортера ( 2.A.3.8.5 ), который поддерживает клеточный окислительно-восстановительный баланс и уровни цистеина / глутатиона. [10] Они являются членами семейства белков млекопитающих rBAT ( TC # 8.A.9 ).
Два члена семейства APC, LAT1 и LAT2 ( TC # 2.A.3.8.7 ), переносят нейротоксикант, комплекс метилртуть-L-цистеин, посредством молекулярной мимикрии . [11]
Hip1 S. cerevisiae ( TC № 2.A.3.1.5 ) участвует в транспорте тяжелых металлов.
Подсемейства
Подсемейства семейства APC и белки этих семейств можно найти в базе данных классификации транспортеров : [6]
- 2.A.3.1: Семейство переносчиков аминокислот (AAT)
- 2.A.3.2: Семейство основных аминокислот / полиаминовых антипортеров (APA)
- 2.A.3.3: Семейство переносчиков катионных аминокислот (CAT)
- 2.A.3.4: Семейство переносчиков аминокислот / холина (ACT)
- 2.A.3.5: Семейство транспортеров этаноламина (EAT)
- 2.A.3.6: Семейство переносчиков бактерий и архей (ABT)
- 2.A.3.7: Семейство глутамат: ГАМК-антипортер (GGA)
- 2.A.3.8: Семейство переносчиков аминокислот L-типа (LAT) (многие члены семейства LAT действуют как гетероолигомеры с rBAT и / или 4F2hc (TC # 8.A.9))
- 2.A.3.9: Семейство белков прорастания спор (SGP)
- 2.A.3.10: Семейство дрожжевых переносчиков аминокислот (YAT)
- 2.A.3.11: Семейство переносчиков аспартата / глутамата (AGT)
- 2.A.3.12: Семейство полиаминов: H + -симпортеров (PHS)
- 2.A.3.13: Семейство оттока аминокислот (AAE)
- 2.A.3.14: Неизвестное семейство APC-1 (U-APC1)
- 2.A.3.15: Неизвестное семейство APC-2 (U-APC2)
Структура и функции
Основываясь на трехмерных структурах членов суперсемейства APC, Rudnick (2011) предложил путь для транспорта и предложил механизм « качающегося пучка» . [6] [12] [13]
Транспортные реакции
Транспортные реакции, обычно катализируемые членами суперсемейства APC, включают: [6]
- Растворенное вещество: протонный симпорт
Раствор (выход) + nH + (выход) → Раствор (вход) + nH + ( вход ).
- Растворенное вещество: растворенный антипорт
Растворитель-1 (на выходе) + Раствор-2 (на входе) Раствор-1 (на входе) + Раствор-2 (на выходе).
Смотрите также
Рекомендации
- ^ a b Saier MH (август 2000 г.). «Семейства трансмембранных переносчиков, селективных по аминокислотам и их производным» . Микробиология . 146 (Pt 8) (8): 1775–95. DOI : 10.1099 / 00221287-146-8-1775 . PMID 10931885 .
- ^ Вонг Ф.Х., Чен Дж.С., Редди В., Дэй Д.Л., Шлыков М.А., Вакабаяши С.Т., Сайер М.Х. (2012). «Суперсемейство аминокислота-полиамин-органокатион» . Журнал молекулярной микробиологии и биотехнологии . 22 (2): 105–13. DOI : 10.1159 / 000338542 . PMID 22627175 .
- ^ Швейхард ES, Циглер CM (2012). Вторичные переносчики аминокислот: к общему транспортному механизму . Актуальные темы в мембранах . 70 . С. 1–28. DOI : 10.1016 / B978-0-12-394316-3.00001-6 . ISBN 9780123943163. PMID 23177982 .
- ^ Перланд Э, Фредрикссон Р. (март 2017 г.). «Системы классификации вторичных активных транспортеров». Направления фармакологических наук . 38 (3): 305–315. DOI : 10.1016 / j.tips.2016.11.008 . PMID 27939446 .
- ^ Газоль Э, Хименес-Видаль М., Чилларон Дж., Зорзано А., Паласин М. (июль 2004 г.). «Мембранная топология субъединицы системы xc-light выявляет возвращающуюся петлю с доступностью, ограниченной субстратом» . Журнал биологической химии . 279 (30): 31228–36. DOI : 10.1074 / jbc.M402428200 . PMID 15151999 .
- ^ а б в г Saier, MH Jr. "2.A.3 Суперсемейство аминокислот, полиаминов и органических соединений (APC)" . База данных классификации транспортеров . Saier Lab Bioinformatics Group / SDSC.
- ^ Кабрера-Мартинес Р.М., Товар-Рохо Ф., Вепачеду В.Р., Сетлоу П. (апрель 2003 г.). «Влияние сверхэкспрессии рецепторов питательных веществ на прорастание спор Bacillus subtilis» . Журнал бактериологии . 185 (8): 2457–64. DOI : 10.1128 / jb.185.8.2457-2464.2003 . PMC 152624 . PMID 12670969 .
- ^ Джек DL, Paulsen IT, Saier MH (август 2000 г.). «Суперсемейство аминокислот / полиаминов / органических катионов (APC) транспортеров, специфичных для аминокислот, полиаминов и органических катионов» . Микробиология . 146 (Pt 8) (8): 1797–814. DOI : 10.1099 / 00221287-146-8-1797 . PMID 10931886 .
- ^ Лорка Дж., Виннен Б., Сайер М. Х. (май 2003 г.). «Идентификация переносчика L-аспартата в Bacillus subtilis» . Журнал бактериологии . 185 (10): 3218–22. DOI : 10.1128 / jb.185.10.3218-3222.2003 . PMC 154055 . PMID 12730183 .
- ^ Сато Х., Шиия А., Кимата М., Маэбара К., Тамба М., Сакакура Ю., Макино Н., Сугияма Ф., Ягами К., Моригути Т., Такахаши С., Баннаи С. (ноябрь 2005 г.). «Редокс-дисбаланс у мышей с дефицитом переносчика цистина / глутамата» . Журнал биологической химии . 280 (45): 37423–9. DOI : 10,1074 / jbc.m506439200 . PMID 16144837 .
- ^ Симмонс-Уиллис Т.А., Кох А.С., Кларксон Т.В., Баллатори Н. (октябрь 2002 г.). «Транспорт нейротоксиканта с помощью молекулярной мимикрии: комплекс метилртуть-L-цистеин является субстратом для переносчика больших нейтральных аминокислот L-типа человека (LAT) 1 и LAT2» . Биохимический журнал . 367 (Pt 1): 239–46. DOI : 10.1042 / bj20020841 . PMC 1222880 . PMID 12117417 .
- ^ Форрест Л.Р., Рудник Г. (декабрь 2009 г.). «Качающийся пучок: механизм для ионно-связанных потоков растворенных веществ с помощью симметричных транспортеров» . Физиология . 24 (6): 377–86. DOI : 10.1152 / physiol.00030.2009 . PMC 3012352 . PMID 19996368 .
- ^ Рудник Г. (сентябрь 2011 г.). «Путь проникновения в цитоплазму переносчиков нейромедиаторов» . Биохимия . 50 (35): 7462–75. DOI : 10.1021 / bi200926b . PMC 3164596 . PMID 21774491 .