Rodina transportérů anorganických fosfátů - Inorganic phosphate transporter family

The rodina transportérů anorganických fosfátů (PiT) je skupina nosných proteinů odvozených od Gramnegativní a Grampozitivní bakterie, archaea, a eukaryoty.

Funkce

Zdá se, že funkčně charakterizovaní členové rodiny katalyzují anorganický fosfát (P.i) nebo absorpce anorganického síranu buď H+ nebo Na+ symport. Oba PitA (TC # 2.A.20.1.1 ) a PitB (TC # 2.A.20.1.2 ) z E-coli pravděpodobně katalyzují ionty kovů · fosfáty: H+ symport, kde Mg2+, Ca2+ nebo Zn2+ (a pravděpodobně i další dvojmocné kationty) se mohou komplexovat s P.i. Savčí proteiny (tj. TC # 2.A.20.2.7 ) bylo popsáno, že fungují jako virové receptory, ale nepochybně také fungují jako transportní proteiny. Pro mnoho gammaretroviry jako je virus leukémie opice gibbon, virus opice vlněné, podskupina viru kočičí leukémie B, podskupina viru kočičí leukémie T a virus myší leukémie 10A1, je tento receptor transportérem anorganického fosfátu závislého na lidském typu III, SLC20A1, také známý jako PiT1.[1]

Parazit malárie, Plasmodium falciparum, roste v hostitelském erytrocytu a indukuje zvýšení propustnosti membrány erytrocytů pro řadu solutů včetně Na+ a K.+. To má za následek postupné zvyšování koncentrace Na+ v cytosolu erytrocytů. Cytosol parazita má relativně nízký Na+ koncentrace, generující velký dovnitř Na+ gradient přes parazitní plazmatickou membránu. Saliba a kol. (2006) prokázali, že parazit využívá Na+ elektrochemický gradient k podpoře absorpce anorganického fosfátu (Pi) se stechiometrií 2Na+: 1Pi a se zjevnou preferencí monovalentní před dvojmocnou formou Pi (viz TC # 2.A.20.2.5 ).

Zobecněné transportní reakce případně katalyzované členy rodiny PiT jsou:

  1. HPO42− (ven) + [nH+ nebo Na+] (out) → HPO42− (v) + [nH+ nebo Na+] (v)
  2. Mě2+ · HPO42− (ven) + nH+ (ven) → Já2+ · HPO42− (v) + nH+ (v)
  3. TAK42− (ven) + nH+ (out) → SO42− (v) + nH+ (v).

Struktura

Uvádí se, že molekulové velikosti členů rodiny Pit se pohybují od 354 do 681 zbytků (10-12 TMS) u savců a Plasmodium proteiny vykazující největší velikosti. Síranová permeáza B. subtilis„CysP“ má 354 zbytků s 11 domnělými TMS.[2] Počátkem roku 2016 se zdá, že pro proteiny PiT nejsou k dispozici žádné krystalové struktury.

Fylogeneze

Fylogenetické seskupení transportních proteinů fosfátů obecně koreluje s organismy fylogeneze. Houbové, rostlinné, živočišné a archaální proteiny se tedy shlukují samostatně.[3] Strom však vykazuje dva shluky bakteriálního fosfátu transportní proteiny. Jeden bakteriální shluk je vzdálený od eukaryotických proteinů, zatímco druhý shluk je blízko rostlinných proteinů. Oba shluky zahrnují proteiny z gramnegativních a grampozitivních bakterií. Síranová permeáza, CysP (TC # 2.A.20.4.1 ), je vzdáleně spjat s fosforečnanové permeáty.

Členové rodiny PiT vznikli tandemovou událostí duplikace vnitřních genů. Překvapivě TopPred předpovídá topologii 12 TMS pro kvasinkový protein Pho89, ale u homologních oblastí se nepředpokládá, že by vykazovaly podobné topologické rysy.[4][5]

Viz také

Reference

  1. ^ Farrell, Karen B .; Tusnady, Gabor E .; Eiden, Maribeth V. (2009-10-23). „Nové strukturní uspořádání extracelulárních oblastí fosfátového transportéru SLC20A1, receptoru pro leukemický virus gibbon opice“. The Journal of Biological Chemistry. 284 (43): 29979–29987. doi:10.1074 / jbc.M109.022566. ISSN  1083-351X. PMC  2785626. PMID  19717569.
  2. ^ Mansilla, M. C .; de Mendoza, D. (01.04.2000). „Gen cysP Bacillus subtilis kóduje novou sulfátovou permeázu související s rodinou anorganických fosfátových transportérů (Pit)“. Mikrobiologie. 146 (4): 815–821. doi:10.1099/00221287-146-4-815. ISSN  1350-0872. PMID  10784039.
  3. ^ Saier, M. H .; Eng, B. H .; Fard, S .; Garg, J .; Haggerty, D. A .; Hutchinson, W. J .; Jack, D. L .; Lai, E. C .; Liu, H. J. (1999-02-25). "Fylogenetická charakterizace nových rodin transportních proteinů odhalená analýzou genomu". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Recenze na biomembrány. 1422 (1): 1–56. doi:10.1016 / s0304-4157 (98) 00023-9. ISSN  0006-3002. PMID  10082980.
  4. ^ Persson, B.L .; Berhe, A .; Fristedt, U .; Martinez, P .; Pattison, J .; Petersson, J .; Weinander, R. (06.06.1998). "Fosfátové permeázy Saccharomyces cerevisiae". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - bioenergetika. 1365 (1–2): 23–30. doi:10.1016 / s0005-2728 (98) 00037-1. ISSN  0006-3002. PMID  9693717.
  5. ^ Persson, B.L .; Petersson, J .; Fristedt, U .; Weinander, R .; Berhe, A .; Pattison, J. (1999-11-16). "Fosfátové permeázy Saccharomyces cerevisiae: struktura, funkce a regulace". Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Recenze na biomembrány. 1422 (3): 255–272. doi:10.1016 / s0304-4157 (99) 00010-6. ISSN  0006-3002. PMID  10548719.

Do tato úprava, tento článek používá obsah z „2.A.20 Rodina anorganických fosfátových transportérů (PiT)“, který je licencován způsobem, který umožňuje opětovné použití v rámci Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License, ale ne pod GFDL. Je třeba dodržovat všechny příslušné podmínky.