Monovalentní kation: protonový antiporter-1 - Monovalent cation:proton antiporter-1 - Wikipedia
| Rodina výměníků sodík / vodík | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 | |||||||||
| Identifikátory | |||||||||
| Symbol | Na_H_Exchanger | ||||||||
| Pfam | PF00999 | ||||||||
| TCDB | 2.A.36 | ||||||||
| OPM nadčeleď | 106 | ||||||||
| OPM protein | 4 bwz | ||||||||
| |||||||||
The Monovalentní kation: Rodina Proton Antiporter-1 (CPA1) (TC # 2.A.36 ) je velká rodina proteinů odvozených z Grampozitivní a Gramnegativní bakterie, modrozelené bakterie, archaea, droždí, rostliny a zvířata. Rodina CPA1 patří do nadrodiny VIC.[1][2] Transportéry z eukaryot byly funkčně charakterizovány pro katalyzování Na+: H+ výměna. Předpokládá se, že jejich primární fyziologické funkce jsou v (1) cytoplazmatické regulaci pH, která vytlačuje H+ generované během metabolismu a (2) tolerance solí (v rostlinách) v důsledku Na+ absorpce do vakuol. Bylo také zjištěno, že bakteriální homology usnadňují Na+: H+ antiport, ale některé také katalyzují Li+: H+ antiport nebo Ca2+: H+ antiport za určitých podmínek.[3]
Fylogeneze
The fylogenetický strom pro rodinu CPA1 ukazuje tři hlavní klastry. První shluk zahrnuje proteiny pocházející výhradně ze zvířat a všichni funkčně charakterizovaní členové rodiny patří do tohoto shluku. Ze dvou zbývajících shluků obsahuje jeden všechny bakteriální homology, zatímco druhý obsahuje jeden z Arabidopsis thaliana, jeden z Homo sapiens a dva z droždí (S. cerevisiae a S. pombe ). Několik organismů vlastní více paralogů; například sedm paralogů se nachází v C. elegans, a pět je známo u lidí. Většina z těchto paralogů je velmi podobná v pořadí a patří do klastru specifického pro zvíře.[2]
Reprezentativní seznam proteinů patřících do rodiny CPA1 lze nalézt v Databáze klasifikace transportérů.
Struktura
Bylo sekvenováno mnoho členů rodiny CPA1 a tyto proteiny se podstatně liší velikostí. Bakteriální proteiny mají 520-550 aminoacylových zbytků (aas), zatímco eukaryotické proteiny jsou obecně větší a liší se velikostí od 540-900 zbytků. Vykazují 10-12 domnělých transmembránových α-šroubovicových klíčů (TMS). Navrhovaný topologické model naznačuje, že kromě 12 TMS se oblast mezi TMS 9 a 10 ponoří do membrány, aby lemovala póry. Jeden homolog, Nhx1 z S. cerevisiae (TC # 2.A.36.1.12 ), má extracelulární glykosylovaný C-konec.[4][5]
Funkce
Používání savčího NHE1 (TC # 2.A.36.1.1 ), bylo zjištěno, že TMS 4 a 9, stejně jako extracelulární smyčka mezi TMS 3 a 4, jsou pro léčivo důležité (amilorid - a benzoyl guanidinium citlivosti na bázi derivátů). Mutace v těchto regionech ovlivňují také dopravní aktivity. M4 a M9 proto obsahují kritická místa jak pro léky, tak pro kation uznání.
Transportní reakce
Zobecněná transportní reakce katalyzovaná funkčně charakterizovanými členy rodiny CPA1 je:[6]
Na+ (out) + H+ (v) ⇌ Na+ (v) + H. (in) + H+ (ven).
Viz také
- Antiporter sodný-proton
- Monovalentní kation: Proton antiporter-2
- Monovalentní kation: Proton antiporter-3
- Databáze klasifikace transportérů
Reference
- ^ Chang AB, Lin R, Keith Studley W, Tran CV, Saier MH (01.06.2004). "Fylogeneze jako průvodce strukturou a funkcí membránových transportních proteinů". Molekulární membránová biologie. 21 (3): 171–81. doi:10.1080/09687680410001720830. PMID 15204625. S2CID 45284885.
- ^ A b Saier MH, Eng BH, Fard S, Garg J, Haggerty DA, Hutchinson WJ, Jack DL, Lai EC, Liu HJ, Nusinew DP, Omar AM, Pao SS, Paulsen IT, Quan JA, Sliwinski M, Tseng TT, Wachi S , Young GB (únor 1999). "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. PMID 10082980.
- ^ Waditee R, Hibino T, Tanaka Y, Nakamura T, Incharoensakdi A, Takabe T (říjen 2001). „Halotolerantní cyanobakterium Aphanothece halophytica obsahuje antiporter Na (+) / H (+), homologní s eukaryotickými, s novou iontovou specificitou ovlivněnou C-koncovým ocasem“. The Journal of Biological Chemistry. 276 (40): 36931–8. doi:10,1074 / jbc.M103650200. PMID 11479290.
- ^ Wakabayashi S, Pang T, Su X, Shigekawa M (březen 2000). „Nový topologický model izoformy 1 lidského Na (+) / H (+) výměníku“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (11): 7942–9. doi:10.1074 / jbc.275.11.7942. PMID 10713111.
- ^ Wells KM, Rao R (únor 2001). „Kvasnicový výměník Na + / H + Nhx1 je N-vázaný glykoprotein. Topologické důsledky“. The Journal of Biological Chemistry. 276 (5): 3401–7. doi:10,1074 / jbc.M001688200. PMID 11036065.
- ^ „2.A.36 Monovalentní kation: Rodina Proton Antiporter-1 (CPA1)“. Databáze klasifikace transportérů. Citováno 2016-03-16.
Další čtení
- An R, Chen QJ, Chai MF, Lu PL, Su Z, Qin ZX, Chen J, Wang XC (únor 2007). „AtNHX8, člen monovalentního kationtu: rodina protonového antiporteru-1 v Arabidopsis thaliana, kóduje domnělý antiporter Li / H“. The Plant Journal. 49 (4): 718–28. doi:10.1111 / j.1365-313X.2006.02990.x. PMID 17270011.
- Apse MP, Aharon GS, Snedden WA, Blumwald E (srpen 1999). "Tolerance solí udělená nadměrnou expresí vakuolárního antiportu Na + / H + u Arabidopsis". Věda. 285 (5431): 1256–8. doi:10.1126 / science.285.5431.1256. PMID 10455050.
- Britto DT, Kronzucker HJ (srpen 2015). „Výtok sodíku v kořenech rostlin: co vlastně víme?“. Journal of Plant Physiology. 186-187: 1–12. doi:10.1016 / j.jplph.2015.08.002. PMID 26318642.
- Counillon L, Pouysségur J (leden 2000). „Rozšiřující se rodina eukaryotických výměníků Na (+) / H (+)“. The Journal of Biological Chemistry. 275 (1): 1–4. doi:10.1074 / jbc.275.1.1. PMID 10617577.
- Krauke Y, Sychrova H (květen 2008). „Funkční srovnání antiporterů Na + / H + plazmatické membrány ze dvou patogenních druhů Candida“. Mikrobiologie BMC. 8: 80. doi:10.1186/1471-2180-8-80. PMC 2424070. PMID 18492255.
- Ohgaki R, van IJzendoorn SC, Matsushita M, Hoekstra D, Kanazawa H (únor 2011). "Organellar Na + / H + výměníky: noví hráči v regulaci pH organel a jejich vznikajících funkcí". Biochemie. 50 (4): 443–50. doi:10.1021 / bi101082e. PMID 21171650.
- Parker MD, Myers EJ, Schelling JR (červen 2015). „Na + -H + výměník-1 (NHE1) regulace v proximálním tubulu ledvin“. Buněčné a molekulární biologické vědy. 72 (11): 2061–74. doi:10.1007 / s00018-015-1848-8. PMC 4993044. PMID 25680790.
- Sangan P, Rajendran VM, Geibel JP, Binder HJ (březen 2002). "Klonování a exprese chloridově závislého výměníku Na + -H +". The Journal of Biological Chemistry. 277 (12): 9668–75. doi:10,1074 / jbc.M110852200. PMID 11773056.
- Waditee R, Hibino T, Nakamura T, Incharoensakdi A, Takabe T (březen 2002). „Nadměrná exprese antiporteru Na + / H + propůjčuje sladkovodní sinici toleranci vůči soli, což jí umožňuje růst v mořské vodě.“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 99 (6): 4109–14. Bibcode:2002PNAS ... 99,4109W. doi:10.1073 / pnas.052576899. PMC 122656. PMID 11891307.
- Wakabayashi S, Hisamitsu T, Nakamura TY (srpen 2013). „Regulace srdečního výměníku Na⁺ / H⁺ ve zdraví a v nemoci“. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 61: 68–76. doi:10.1016 / j.yjmcc.2013.02.007. PMID 23429007.
Do tato úprava, tento článek používá obsah z „2.A.36 Monovalentní kation: Rodina Proton Antiporter-1 (CPA1)“, 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.