Kation-chlorový kotransporter - Cation-chloride cotransporter - Wikipedia

The rodina kationchloridových kotransporterů (CCC) (TC # 2.A.30 ) je součástí Nadčeleď APC sekundárních dopravců. Členové rodiny CCC se nacházejí ve zvířatech, rostlinách, houbách a bakteriích. Nejvíce charakterizované proteiny rodiny CCC pocházejí z vyšších eukaryot, ale jeden byl částečně charakterizován Nicotiana tabacum (rostlina) a homologní ORF byly sekvenovány od Caenorhabditis elegans (červ), Saccharomyces cerevisiae (droždí) a Synechococcus sp. (modrozelená bakterie). Poslední uvedené proteiny mají neznámou funkci. Tyto proteiny vykazují sekvenční podobnost s členy Rodina APC (TC # 2.A.3 ). Proteiny rodiny CCC jsou obvykle velké (mezi 1 000 a 1 200 aminoacylovými zbytky) a mají 12 domnělých transmembránových klíčů (TMS) lemovaných velkými N-koncovými a C-koncovými hydrofilními doménami.[1]

Funkce

Proteiny rodiny CCC mohou katalyzovat NaCl / KCl symport, NaCl symport nebo KCl symport v závislosti na systému. Symptomy NaCl / KCl jsou specificky inhibovány bumetanid zatímco sympatoly NaCl jsou specificky inhibovány thiazid. Jeden člen rodiny CCC, thiazidově citlivý NaCl kotransporter (NCC) člověka, se podílí na 5% filtrované dávky NaCl v ledvinách. Mutace v NCC způsobují recesi Gitelmanov syndrom. NCC je dimer v membráně.[2] Je regulován RasGRP1.[3]

Transportní reakce

Zobecněná transportní reakce pro sympatizanty rodiny CCC je:[1]

{Na+ + K.+ + 2Cl−} (ven) ⇌ {Na+ + K.+ + 2Cl−} (v).

To pro NaCl a KCl symporter je:

{Na+ nebo K.+ + Cl−} (ven) ⇌ {Na+ nebo K.+ + Cl−} (v).

Struktura

NCC proteiny jsou dimery v membráně a obsahují 12 TMS.

Dvě sestřihové varianty NKCC2 jsou identické, kromě membránové domény 23 aa. Mají různou spřízněnost s Na+, K.+ a Cl−. Tento segment (zbytky 216-233 v NKCC2) byl zkoumán na iontovou selektivitu. Zbytek 216 ovlivňuje K.+ vazba, zatímco zbytek 220 ovlivňuje pouze Na+ vazba. Předpokládá se, že tyto dvě stránky spolu sousedí.[4]

Každý z hlavních typů členů rodiny CCC u savců existuje jako paralogní izoformy. Ty se mohou lišit v přepravovaných substrátech. Například ze čtyř aktuálně uznávaných transportérů KCl rozpoznávají KCC1 i KCC4 KCl s podobnými afinitami, ale KCC1 vykazuje aniontovou selektivitu: Cl− > SCN− = Br− > PO3−
4 > Já−, zatímco KCl4 vykazuje aniontovou selektivitu: Cl− > Br− > PO3−
4 = Já− > SCN−. Oba jsou aktivovány otoky buněk za hypotonických podmínek.[5] Tyto proteiny mohou přenášet vodu (H2Ó).[6]

CCC sdílejí konzervované strukturní lešení, které se skládá z transmembránové transportní domény následované cytoplazmatickou regulační doménou. Warmuth a kol. (2009) určili rentgenovou strukturu C-terminální domény CCC z archaeonu Mehanosarcina acetivorans (PDB: 3G40​).[7] Ukazuje nový záhyb regulační domény, vzdáleně související s univerzálními stresovými proteiny. Protein tvoří v roztoku dimery, což je v souladu s navrhovanou dimerní organizací eukaryotických CCC transportérů.

Viz také

Reference

  1. ^ A b Saier, MH ml. „2.A.30 Rodina kationchloridových Cotransporterů (CCC)“. Databáze klasifikace transportérů. Saier Lab Bioinformatics Group / SDSC.
  2. ^ de Jong, Joke C .; Willems, Peter H. G. M .; Mooren, Fieke J. M .; van den Heuvel, Lambertus P. W. J .; Knoers, devět V. A. M .; Bindels, René J. M. (04.07.2003). „Strukturní jednotka thiazidově citlivého kotransportéru NaCl je homodimer“. The Journal of Biological Chemistry. 278 (27): 24302–24307. doi:10,1074 / jbc.M303101200. ISSN  0021-9258. PMID  12704198.
  3. ^ Ko, Benjamin; Joshi, Leena M .; Cooke, Leslie L .; Vazquez, Norma; Musch, Mark W .; Hebert, Steven C .; Gamba, Gerardo; Hoover, Robert S. (11.12.2007). „Phorbolesterová stimulace RasGRP1 reguluje kotransportér chloridu sodného pomocí cesty nezávislé na PKC“. Sborník Národní akademie věd. 104 (50): 20120–20125. Bibcode:2007PNAS..10420120K. doi:10.1073 / pnas.0709506104. ISSN  0027-8424. PMC  2148432. PMID  18077438.
  4. ^ Gagnon, Edith; Bergeron, Marc J .; Daigle, Nikolas D .; Lefoll, Marie-Hélène; Isenring, Paul (2005-09-16). „Molekulární mechanismy transportu kationů ledvinovým Na + -K + -Cl- kotransporterem: strukturální pohled na provozní vlastnosti iontových transportních míst“. The Journal of Biological Chemistry. 280 (37): 32555–32563. doi:10,1074 / jbc.M505511200. ISSN  0021-9258. PMID  16027154.
  5. ^ Mercado, A .; Song, L .; Vazquez, N .; Mount, D. B .; Gamba, G. (2000-09-29). „Funkční srovnání kotorsporterů K + -Cl- KCC1 a KCC4“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (39): 30326–30334. doi:10,1074 / jbc.M003112200. ISSN  0021-9258. PMID  10913127.
  6. ^ Mollajew, Rustam; Zocher, Florian; Horner, Andreas; Wiesner, Burkhard; Klussmann, Enno; Pohl, Peter (01.12.2010). „Trasy toku epiteliální vody: aquaporiny versus kotransportery“. Biofyzikální deník. 99 (11): 3647–3656. Bibcode:2010BpJ .... 99,3647 mil. doi:10.1016 / j.bpj.2010.10.021. ISSN  1542-0086. PMC  2998630. PMID  21112289.
  7. ^ Warmuth, Stefan; Zimmermann, Iwan; Dutzler, Raimund (2009-04-15). „Rentgenová struktura C-terminální domény prokaryotického kationchloridového kotransporteru“. Struktura. 17 (4): 538–546. doi:10.1016 / j.str.2009.02.009. ISSN  0969-2126. PMID  19368887.