Транспортер ртути

Транспортер МерФ

структура MerF. Он имеет две трансмембранные спирали. ПДБ 2ч3о . [1]

Идентификаторы

Символ

МерФ

Пфам

ИнтерПро

ТКДБ

Суперсемейство OPM

белок OPM

Доступные структуры белков:
Пфам	конструкции / ЭКОД
PDB	RCSB PDB ; ПДБе ; PDBj
PDBsum	сводка структуры

Надсемейство переносчиков ртути ( TC# 1.A.72 ) представляет собой семейство трансмембранных бактериальных переносчиков ионов ртути . Установлено общее происхождение всех членов надсемейства Mer. ^[2] Общие элементы между членами семьи включены в TMS 1-2. Репрезентативный список подсемейств и белков, принадлежащих к этим подсемействам, доступен в базе данных Transporter Classification .

Подсемейства

1.A.72.1 : Семейство MerF, поглощающее ионы ртути (Hg²⁺) (MerF)
1.A.72.2 : Семейство ионов ртути MerH (Hg²⁺) пермеаз (MerH)
1.A.72.3 : Семейство пермеаз (MerTP) с ионами ртути (Hg²⁺) MerTP
1.A.72.4 : Семейство ионов ртути MerC (Hg²⁺) пермеаз (MerC)
1.A.72.5 : Семейство ионов ртути MerE (Hg²⁺) пермеаз (MerE)

Транспортная реакция

Транспортная реакция, катализируемая членами суперсемейства Mer, выглядит следующим образом:

Hg ²⁺ или метил-Hg ²⁺ (вне) → Hg ²⁺ или метил-Hg ²⁺ (в)

МерФ

Белок MerF, кодируемый плазмидой pMER327/419, представляет собой полипептид из 81 остатка с двумя предполагаемыми TMS. ^[3] Он катализирует поглощение Hg ²⁺ при подготовке к восстановлению редуктазой ртути. Ген MerF обнаружен на устойчивых к ртути плазмидах многих грамотрицательных бактерий , но последовательность белка этих плазмид одинакова. Ограниченное сходство последовательностей показано с первыми двумя TMS MerT ( TC# 1.A.72.3 ) и MerC ( TC# 1.A.72.4 ). MerF имеет две вицинальные пары остатков цистеина , которые участвуют в транспорте Hg(II) через мембрану .и подвергаются воздействию цитоплазмы . ^[4] Некоторые члены семейства MerF были обозначены как MerH. ^[5]

Кристаллические структуры

ПДБ : 1WAZ , 2H3O , 2LJ2 , 2M67 ,2MOZ

МерТП

Пермеазы MerTP катализируют поглощение бактериальными клетками Hg ²⁺ в процессе подготовки к его восстановлению редуктазой ртути MerA. Hg ^o , продуцируемый MerA, является летучим и пассивно диффундирует из клетки. Гены merT и merP обнаружены на плазмидах устойчивости к ртути и транспозонах грамотрицательных и грамположительных бактерий, но также кодируются хромосомами у некоторых бактерий. MerT состоит примерно из 130 аминокислот и имеет 3 трансмембранных спиральных сегмента. ^[6] Сообщалось об анализе оперонов. ^[3]^[7]^[8]

МерП

MerP представляет собой периплазматический Hg ²⁺ -связывающий рецептор примерно из 70-80 аминокислотных остатков, синтезированный с отщепляемым N-концевым лидером. Он гомологичен N-концевым доменам связывания тяжелых металлов АТФаз Р-типа, транспортирующих медь и кадмий. Трехмерная структура MerP из Ralstonia metallidurans была решена с разрешением 2 Å ( PDB : 1OSD ). ^[9]^[10] Он состоит из 91 аминокислотного ацильного остатка (aas) с его лидерной последовательностью, является мономерным и связывает один ион Hg ²⁺ . Hg ²⁺ связан с последовательностью GMTCXXC, обнаруженной в металлошаперонах, а также в АТФазах, переносящих металлы. Складка представляет собой βαββαβ, называемую «ферридоксин-подобной складкой».

МерТ

Были идентифицированы гомологи MerT, в которых 3 TMS MerT слиты с доменом MerP, «связанным с тяжелыми металлами» (HMA), возможно, через линкерную область, которая включает четвертую TMS (см. 1.A.72.3.3 ). Домены HMA длиной ~30 аминокислотных остатков обнаружены в MerP, белках-шаперонах меди, редуктазе ртути и на N-концах АТФаз P-типа как меди, так и тяжелых металлов, иногда в нескольких копиях. ^[11]

MerC

Белок MerC, кодируемый на плазмиде IncJ pMERPH оперона устойчивости Shewanella putrefaciens к ртути, имеет длину 137 аминокислот и содержит четыре предполагаемых трансмембранных α-спиральных ключа (TMS). Было показано, что он связывает и поглощает ионы Hg ²⁺ . Гены merC кодируются на нескольких плазмидах грамотрицательных бактерий и могут также кодироваться хромосомами. Белки MerC гомологичны другим бактериальным переносчикам Hg ²⁺ . ^[2]^[12]^[13]^[14]

Простой

См. Киёно, Масако; Соне, Юка; Накамура, Рёске; Пан-Хоу, Хидемицу; Сакабе, Коу (02 апреля 2009 г.). «Белок MerE, кодируемый транспозоном Tn21, является широким переносчиком ртути в Escherichia coli» . Письма ФЭБС . 583 (7): 1127–1131. doi : 10.1016/j.febslet.2009.02.039 . ISSN 1873-3468 . PMID 19265693 . S2CID 27100434 .</ref>

использованная литература

^ Де Анджелис, АА; Хауэлл, Южная Каролина; Невзоров, А.А.; Опелла, SJ (2006). «Определение структуры мембранного белка с двумя трансмембранными спиралями в выровненных фосфолипидных бицеллах с помощью твердотельной ЯМР-спектроскопии» . Журнал Американского химического общества . 128 (37): 12256–12267. дои : 10.1021/ja063640w . ПВК 3236029 . PMID 16967977 .
^ б Мок, Тимоти ; Чен, Джонатан С.; Шлыков, Максим А.; Младший, Милтон Х. Сайер (2 июня 2012 г.). «Биоинформатический анализ бактериальных переносчиков ионов ртути (Hg2+)». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 223 (7): 4443–4457. Бибкод : 2012WASP..223.4443M . doi : 10.1007/s11270-012-1208-3 . ISSN 0049-6979 . S2CID 83571260 .
^ б Баркай , Тамар; Миллер, Сьюзен М .; Саммерс, Энн О. (01.06.2003). «Стойкость бактерий к ртути от атомов до экосистем» . Обзоры микробиологии FEMS . 27 (2–3): 355–384. doi : 10.1016/s0168-6445(03)00046-9 . ISSN 0168-6445 . PMID 12829275 .
↑ Howell SC, Mesleh MF, Opella SJ (апрель 2005 г.). «Определение структуры ЯМР мембранного белка с двумя трансмембранными спиралями в мицеллах: MerF бактериальной системы детоксикации ртути». Биохимия . 44 (13): 5196–206. дои : 10.1021/bi048095v . PMID 15794657 .
^ Уилсон, младший; Линг, К.; Морби, АП; Хобман, Дж. Л.; Браун, Нидерланды (21 апреля 2000 г.). «MerF — это белок, переносящий ртуть: разные структуры, но общий механизм для переносчиков ионов ртути?» . Письма ФЭБС . 472 (1): 78–82. doi : 10.1016/s0014-5793(00)01430-7 . ISSN 0014-5793 . PMID 10781809 . S2CID 30319042 .
^ Шуэ, Матье; Довер, Линн Г.; Бесра, Гурдьял С.; Паркхилл, Джулиан; Браун, Найджел Л. (01.01.2009). «Последовательность и анализ закодированного плазмидой оперона устойчивости к ртути из Mycobacterium marinum идентифицирует MerH, новый переносчик ионов ртути» . Журнал бактериологии . 191 (1): 439–444. doi : 10.1128/JB.01063-08 . ISSN 1098-5530 . ПВК 2612448 . PMID 18931130 .
^ Миллер, С.М. (1 января 1999 г.). «Бактериальная детоксикация ртути (II) и ртутьорганических соединений». Очерки биохимии . 34 : 17–30. doi : 10.1042/bse0340017 . ISSN 0071-1365 . PMID 10730186 .
^ Веласко, А .; Асебо, П.; Флорес, Н.; Перера, Дж. (1 января 1999 г.). «Мер-оперон ацидофильной бактерии Thiobacillus T3.2 отличается от своего аналога Thiobacillus ferrooxidans». Экстремофилы: жизнь в экстремальных условиях . 3 (1): 35–43. doi : 10.1007/s007920050097 . ISSN 1431-0651 . PMID 10086843 . S2CID 22378768 .
^ Серр, Лоуренс; Росси, Эммануэль; Пебай-Пейрула, Ева; Коэн-Аддад, Клодин; Ковес, Жак (21 мая 2004 г.). «Кристаллическая структура окисленной формы периплазматического ртутьсвязывающего белка MerP из Ralstonia metallidurans CH34». Журнал молекулярной биологии . 339 (1): 161–171. doi : 10.1016/j.jmb.2004.03.022 . ISSN 0022-2836 . PMID 15123428 .
^ Цянь, Х .; Салман, Л.; Эрикссон, ПО; Хамбреус, К.; Эдлунд, У .; Сетсон, И. (30 июня 1998 г.). «Структура раствора ЯМР окисленной формы MerP, белка, связывающего ионы ртути, участвующего в устойчивости бактерий к ионам ртути». Биохимия . 37 (26): 9316–9322. дои : 10.1021/bi9803628 . ISSN 0006-2960 . PMID 9649312 .
^ Морби, АП; Хобман, Дж. Л.; Браун, Нидерланды (1 июля 1995 г.). «Роль остатков цистеина в транспорте ионов ртути белками устойчивости к ртути Tn501 MerT и MerP». Молекулярная микробиология . 17 (1): 25–35. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_17010025.x . ISSN 0950-382X . PMID 7476206 . S2CID 40743654 .
^ Чу, Полин; Брадель-Третуэй, Биргит; Монтейро-Фильо, Карлос М.Р.; Планель, Висенте; Маггирвар, Санджай Б.; Дьюхерст, Стивен; Ким, Пэк (31 января 2008 г.). «Ингибиторы Akt в качестве специфической противовирусной терапии для макрофагов, инфицированных ВИЧ-1» . Ретровирусология . 5 : 11. doi : 10.1186/1742-4690-5-11 . ISSN 1742-4690 . ПВК 2265748 . PMID 18237430 .
^ Харкема, младший; Хотчкисс, Дж. А. (1 августа 1992 г.). «Влияние эндотоксина in vivo на внутриэпителиальные слизистые вещества в легочных дыхательных путях крыс. Количественная гистохимия» . Американский журнал патологии . 141 (2): 307–317. ISSN 0002-9440 . ПВК 1886614 . PMID 1497089 .
^ Ямагути, Ай; Таманг, Дорджи Г.; Младший, Милтон Х. Сайер (06 февраля 2007 г.). «Транспорт ртути в бактериях». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 182 (1–4): 219–234. Бибкод : 2007WASP..182..219Y . doi : 10.1007/s11270-007-9334-z . ISSN 0049-6979 . S2CID 85418743 .

Эта статья включает текст из общественного достояния Pfam и InterPro : IPR021091 .

[1] Де Анджелис, АА; Хауэлл, Южная Каролина; Невзоров, А.А.; Опелла, SJ (2006). «Определение структуры мембранного белка с двумя трансмембранными спиралями в выровненных фосфолипидных бицеллах с помощью твердотельной ЯМР-спектроскопии» . Журнал Американского химического общества . 128 (37): 12256–12267. дои : 10.1021/ja063640w . ПВК 3236029 . PMID 16967977 .

[:0-2] б Мок, Тимоти ; Чен, Джонатан С.; Шлыков, Максим А.; Младший, Милтон Х. Сайер (2 июня 2012 г.). «Биоинформатический анализ бактериальных переносчиков ионов ртути (Hg2+)». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 223 (7): 4443–4457. Бибкод : 2012WASP..223.4443M . doi : 10.1007/s11270-012-1208-3 . ISSN 0049-6979 . S2CID 83571260 .

[Barkay_355–384-3] б Баркай , Тамар; Миллер, Сьюзен М .; Саммерс, Энн О. (01.06.2003). «Стойкость бактерий к ртути от атомов до экосистем» . Обзоры микробиологии FEMS . 27 (2–3): 355–384. doi : 10.1016/s0168-6445(03)00046-9 . ISSN 0168-6445 . PMID 12829275 .

[pmid15794657-4] ↑ Howell SC, Mesleh MF, Opella SJ (апрель 2005 г.). «Определение структуры ЯМР мембранного белка с двумя трансмембранными спиралями в мицеллах: MerF бактериальной системы детоксикации ртути». Биохимия . 44 (13): 5196–206. дои : 10.1021/bi048095v . PMID 15794657 .

[5] Уилсон, младший; Линг, К.; Морби, АП; Хобман, Дж. Л.; Браун, Нидерланды (21 апреля 2000 г.). «MerF — это белок, переносящий ртуть: разные структуры, но общий механизм для переносчиков ионов ртути?» . Письма ФЭБС . 472 (1): 78–82. doi : 10.1016/s0014-5793(00)01430-7 . ISSN 0014-5793 . PMID 10781809 . S2CID 30319042 .

[6] Шуэ, Матье; Довер, Линн Г.; Бесра, Гурдьял С.; Паркхилл, Джулиан; Браун, Найджел Л. (01.01.2009). «Последовательность и анализ закодированного плазмидой оперона устойчивости к ртути из Mycobacterium marinum идентифицирует MerH, новый переносчик ионов ртути» . Журнал бактериологии . 191 (1): 439–444. doi : 10.1128/JB.01063-08 . ISSN 1098-5530 . ПВК 2612448 . PMID 18931130 .

[7] Миллер, С.М. (1 января 1999 г.). «Бактериальная детоксикация ртути (II) и ртутьорганических соединений». Очерки биохимии . 34 : 17–30. doi : 10.1042/bse0340017 . ISSN 0071-1365 . PMID 10730186 .

[8] Веласко, А .; Асебо, П.; Флорес, Н.; Перера, Дж. (1 января 1999 г.). «Мер-оперон ацидофильной бактерии Thiobacillus T3.2 отличается от своего аналога Thiobacillus ferrooxidans». Экстремофилы: жизнь в экстремальных условиях . 3 (1): 35–43. doi : 10.1007/s007920050097 . ISSN 1431-0651 . PMID 10086843 . S2CID 22378768 .

[9] Серр, Лоуренс; Росси, Эммануэль; Пебай-Пейрула, Ева; Коэн-Аддад, Клодин; Ковес, Жак (21 мая 2004 г.). «Кристаллическая структура окисленной формы периплазматического ртутьсвязывающего белка MerP из Ralstonia metallidurans CH34». Журнал молекулярной биологии . 339 (1): 161–171. doi : 10.1016/j.jmb.2004.03.022 . ISSN 0022-2836 . PMID 15123428 .

[10] Цянь, Х .; Салман, Л.; Эрикссон, ПО; Хамбреус, К.; Эдлунд, У .; Сетсон, И. (30 июня 1998 г.). «Структура раствора ЯМР окисленной формы MerP, белка, связывающего ионы ртути, участвующего в устойчивости бактерий к ионам ртути». Биохимия . 37 (26): 9316–9322. дои : 10.1021/bi9803628 . ISSN 0006-2960 . PMID 9649312 .

[11] Морби, АП; Хобман, Дж. Л.; Браун, Нидерланды (1 июля 1995 г.). «Роль остатков цистеина в транспорте ионов ртути белками устойчивости к ртути Tn501 MerT и MerP». Молекулярная микробиология . 17 (1): 25–35. doi : 10.1111/j.1365-2958.1995.mmi_17010025.x . ISSN 0950-382X . PMID 7476206 . S2CID 40743654 .

[12] Чу, Полин; Брадель-Третуэй, Биргит; Монтейро-Фильо, Карлос М.Р.; Планель, Висенте; Маггирвар, Санджай Б.; Дьюхерст, Стивен; Ким, Пэк (31 января 2008 г.). «Ингибиторы Akt в качестве специфической противовирусной терапии для макрофагов, инфицированных ВИЧ-1» . Ретровирусология . 5 : 11. doi : 10.1186/1742-4690-5-11 . ISSN 1742-4690 . ПВК 2265748 . PMID 18237430 .

[13] Харкема, младший; Хотчкисс, Дж. А. (1 августа 1992 г.). «Влияние эндотоксина in vivo на внутриэпителиальные слизистые вещества в легочных дыхательных путях крыс. Количественная гистохимия» . Американский журнал патологии . 141 (2): 307–317. ISSN 0002-9440 . ПВК 1886614 . PMID 1497089 .

[14] Ямагути, Ай; Таманг, Дорджи Г.; Младший, Милтон Х. Сайер (06 февраля 2007 г.). «Транспорт ртути в бактериях». Загрязнение воды, воздуха и почвы . 182 (1–4): 219–234. Бибкод : 2007WASP..182..219Y . doi : 10.1007/s11270-007-9334-z . ISSN 0049-6979 . S2CID 85418743 .

[2]