ATP 바인딩 카세트 트랜스포터

ATP-binding cassette transporter
ABC 트랜스포터, NBD
1l7v opm.png
비타민12 B 트랜스포터, BtuCD PDB 1l7v
식별자
기호ABC_트란
PfamPF00005
인터프로IPR003439
프로사이트PDOC00185
SCOP21b0u / SCOPe / SUPFAM
TCDB3.A.1
OPM 슈퍼 패밀리17
OPM단백질3g5u
지질 플립파아제 MsbA
몰리브데일 트랜스포터 ABC22 복합체, 개방 상태

ATP 결합 카세트 트랜스포터(ABC 트랜스포터)는 가장 크고 아마도 가장 오래된 유전자 제품군 중 하나인 운송 시스템 슈퍼 패밀리다. 그것은 원핵생물에서 인간에 이르기까지 현존하는 모든 필라로 표현된다.[1][2][3]

ABC 전달체는 종종 다수의 하위 단위로 구성되는데, 그 중 1~2개는 투과성 단백질이고, 1-2개는 막과 관련된 AAA ATPAS이다. ATPase 서브유닛은 아데노신 3인산염(ATP) 결합 및 가수분해 에너지를 활용하여 흡수 또는 기질 수출에 있어 막 전체에 걸친 기판의 변환에 필요한 에너지를 제공한다.

또한 대부분의 흡수계에는 용액 결합 단백질인 세포외 수용체가 있다. 일부 동음이의 ATPases는 RNA의 번역이나 DNA 수리와 같은 비운송 관련 공정에서 기능한다.[4][5] ABC 트랜스포터는 ATP 결합 카세트(ABC) 영역의 순서와 구성의 유사성에 근거해 ABC 슈퍼 패밀리로 간주되며, 비록 적분막 단백질이 여러 번 독립적으로 진화하여 다른 단백질 패밀리로 구성되는 것처럼 보이지만, 이는 ABC 슈퍼 패밀리는 ABC 슈퍼 패밀리로 간주된다.[6] ABC 수출국들과 마찬가지로 ABC 업테이크 시스템의 일체형 막 단백질도 고해상도 3차원 구조를 바탕으로 독립적으로 최소 3배 이상 진화했을 가능성이 있다.[7] ABC 업테이크 포터는 많은 영양소, 생합성 전구체, 미량 금속과 비타민을 섭취하고 수출업자는 지질, 스테롤, 약물, 그리고 많은 종류의 1차 및 2차 대사물을 운반한다. 인간에게 있어서 이러한 수출업자들 중 일부는 종양 저항성, 낭포성 섬유증, 그리고 다른 유전적인 인간 질병에 관련되어 있다. 원핵생물 및 진핵생물(인간 포함)에서 이들 수출업체의 일부를 인코딩하는 유전자의 높은 표현은 항생제나 항암제 등 여러 약물에 대한 내성을 발달시키는 결과를 낳는다.

수백 대의 ABC 수송기는 원핵과 진핵 모두로 특징지어져 왔다.[8] ABC 유전자는 세포의 많은 과정에 필수적이며, 인간 유전자의 돌연변이는 몇 가지 인간의 유전질환을 유발하거나 그 원인이 된다.[9] 48개의 ABC 유전자가 인간에게 보고되었다. 이 가운데 낭포성 섬유증, 아드레날루쿠다이드스트로피증, 스타가드병, 약물 내성종양, 두빈–과 같은 인간에게 존재하는 질병과 인과관계로 특징지어지는 것이 많다.존슨 증후군, Byler병, 친숙한 친숙한 내열성 콜레스타시스, X연계 사이다성 빈혈, 아탁시아, 그리고 지속적이고 고인슐리멘틱한 저혈당증.[8] ABC 수송기도 여러 가지 약물 내성에 관여하고 있는데, 이 중 일부가 처음 확인된 것이다. ABC 수송단백질이 암세포에서 과다압박되면 항암제를 수출할 수 있고 종양 내성을 유발할 수 있다.[10]

함수

ABC 전달체는 ATP 결합과 가수분해의 에너지를 이용하여 세포막을 가로질러 다양한 기판을 운반한다. 그들은 크게 세 가지 기능 범주로 나뉜다. 원핵생물에서는 수입업자가 세포로 영양분을 흡수하는 것을 중재한다. 운반할 수 있는 기질에는 이온, 아미노산, 펩타이드, 당류, 그리고 대부분 친수성인 다른 분자들이 포함된다. ABC 트랜스포터의 멤브레인 스패닝 부위는 멤브레인 빌레이어의 지질로부터 친수성 기판을 보호하여 세포막을 가로지르는 통로를 제공한다. eukaryote는 어떤 수입품도 가지고 있지 않다. 원핵생물과 진핵생물에 모두 존재하는 수출자나 배출자는 세포에서 독소와 약물을 분출하는 펌프 역할을 한다. 그램 음성 박테리아에서는 수출업자가 지질과 일부 다당류를 세포질에서 경막으로 운반한다. ABC 단백질의 세 번째 부분군은 전달체 역할을 하지 않고 오히려 번역과 DNA 수리 과정에 관여한다.[4]

프로카리오틱

박테리아 ABC 수송기는 세포 생존성, 생균성, 병원성 등에 있어 필수적이다.[1][4] 예를 들어, 철 ABC 업테이크 시스템은 독성의 중요한 효과자들이다.[11] 병원균은 엔테로박틴과 같은 사이데로포레스를 이용해 고선위 철결합 단백질이나 홍반과 함께 복잡한 철분을 캐낸다. 이것들은 박테리아에 의해 분비되어 철분을 철분-시더로포레 콤플렉스에 재흡수하는 고선호도 철분자 입니다. 더 챠브구아그로박테리움 투메파시엔스의 AB 유전자는 포도당과 갈락토오스 수입자를 암호화하고 있는데, 이는 처녀성과도 관련이 있다.[12][13] 전달자는 세포 생존에 매우 중요하므로 세포에서 일어나는 바람직하지 않은 변화에 대응하는 단백질 시스템으로서 기능한다. 예를 들어, 용액의 흡수를 중재하는 오스모센싱 ABC 전송기의 활성화에 의해 삼투성 강도의 잠재적 증가가 균형을 이룬다.[14] 수송에 기능하는 것 외에, 일부 박테리아 ABC 단백질은 몇 가지 생리적 과정의 조절에도 관여한다.[4]

박테리아 방류 시스템에서 세포로부터 압출되어야 하는 특정 물질은 박테리아 세포의 표면 성분(예: 캡슐 다당류, 리폴리당류, 티초산), 박테리아 병원체 생성에 관여하는 단백질(예: 용혈성, 헤메 결합 단백질, 알칼리성 단백질), 헤메, 수력 효소, S-계층성분을 포함한다. 단백질, 능력인자, 독소, 항생제, 박테리오신, 펩타이드 항생제, 약물, 시데로포레스.[15] 또한 세포외 다당체 생합성[16], 시토크롬 생생식을 포함한 생합성 경로에서도 중요한 역할을 한다.[17]

진핵의

진핵 ABC 수송기는 대부분 방류기지만 기판 수송에 직접 관여하지 않는 것도 있다. 낭포성 섬유증 투과성 섬유증 조절기(CFTR)와 설포닐루레아 수용체(SUR)에서 ATP 가수분해는 ABC 단백질 자체나 다른 단백질에 의해 운반되는 이온 채널의 개폐 조절과 관련이 있다.[5]

인간 ABC 전달자들은 ABC 유전자의 다형성으로부터 발생하며 단일 ABC 단백질의 완전한 기능 상실로 인한 경우는 드물다.[18] 이러한 질병은 멘델리아 질환과 낭포성 섬유증, 아드레놀루쿠다이드증, 스타가드병, 탕헤르병, 면역결핍, 진행성 가족내성 황반전증, 두빈–과 같은 복합적인 유전질환을 포함한다.존슨증후군, 유사산토종 탄력증, 초점성 과대증, X연계 시더모세포와 빈혈, 연령관련 황반변성, 가족성 저혈당혈증, 망막염 색소, 원추형성증 등으로 인한 유아기 지속성 고혈당 저혈당증,[5] 기타. 인간 ABCB(MDR/TAP) 계열은 구조적으로 관련이 없는 다양한 약물에 대한 다중 약물 내성(MDR)을 담당한다. 또한 ABCB1 또는 MDR1 P-glycoprotein은 지질 운반이 주된 기능인 다른 생물학적 과정에도 관여한다. 아드레날린에 의한 스테로이드 알도스테론의 분비를 중재하는 것으로 밝혀졌으며, 그 억제 작용으로 수지상 면역세포의 이동이 차단되었으며, 이는 지질 [19]혈소판 활성화 인자(PAF)의 외측 이동과 관련이 있을 가능성이 있다. 또한 ABCB1은 코티솔과 덱사메타손의 수송을 매개하지만, ABCB1 전이세포의 프로게스테론은 매개하지 않는 것으로 보고되었다. 또한 MDR1은 콜레스테롤, 쇼트체인, 롱체인 아날로그인 인산염(PC), 인산염(PE), 인산염(PS), 스핑고멜린(SM), 글루코실세라미드(GlcCer) 등을 운반할 수 있다. MDR1 트랜스포터를 통한 다양한 내생 지질의 다중 물질 운송은 특히 PS와 PE와 같은 내부 플라즈마 멤브레인 전단에 지배적인 종의 지질의 트랜스빌라이어 분포에 영향을 미칠 수 있다.[18]

보다 최근에, ABC-트랜스포터가 태반 내에 존재한다는 것이 밝혀져, 그들이 발달한 태아에게 외국균에 대항하여 보호 역할을 할 수 있다는 것을 보여주고 있다.[20]

구조

ABC 수입업체 구조: 결합 단백질을 포함한 BTUCD(PDB: 2qi9)
ABC 수출업자의 구조: 바운드 뉴클레오티드가 있는 Sav1866 (PDB: 2onj)

모든 ABC 수송 단백질은 4개의 핵심 영역으로 구성된 구조 조직을 공유한다. 이 도메인은 2개의 T-membrane(T) 도메인과 2개의 세포질(A) 도메인으로 구성된다. 두 T 영역은 내향과 외향으로 번갈아 가며, 교대는 아데노신 삼인산염 또는 ATP의 가수분해로 구동된다. ATP는 A 서브유닛에 바인딩되고 그 다음 교체에 동력을 공급하기 위해 가수분해되지만, 이것이 발생하는 정확한 과정은 알려져 있지 않다. 네 개의 영역은 네 개의 분리된 폴리펩타이드에 존재할 수 있는데, 이들은 대부분 박테리아에서 발생하거나 한 두 개의 멀티 도메인 폴리펩타이드에 존재한다.[10] 폴리펩타이드(polypptide)가 하나의 도메인일 때는 풀 도메인(full domain)으로, 두 개의 멀티 도메인일 때는 하프 도메인(half domain)[9]으로 지칭할 수 있다. T 영역은 각각 알파 나선에 걸쳐 있는 일반적으로 10개의 막으로 구성되어 있으며, 이 막으로 운반된 물질이 플라즈마 막을 통과할 수 있다. 또한, T 영역의 구조는 각 ABC 단백질의 특수성을 결정한다. 내향적 순응에서 A 도메인의 바인딩 사이트는 주변 수용액에 직접 개방된다. 이를 통해 친수성 분자가 인광 빌레이어의 내부 전단으로부터 직접 결합 부위로 들어갈 수 있다. 또, 막빌라이어 내부 전단의 소수성 코어로부터 직접 단백질의 틈새에 접근할 수 있다. 이것은 소수성 분자가 인광 빌레이어의 내부 전단으로부터 직접 결합 부위로 들어갈 수 있게 한다. ATP 동력이 바깥쪽을 향한 순응으로 이동한 후, 분자는 결합 부위에서 방출되고 외부 전단지 또는 세포외 매체로 직접 탈출할 수 있다.[10]

모든 ABC 전송기의 공통적인 특징은 투과 영역(TMD)과 뉴클레오티드 바인딩 영역(NBD)이라는 두 개의 구별되는 영역으로 구성되어 있다는 것이다. TMD는 멤브레인-스패닝 도메인(MSD) 또는 적분 멤브레인(IM) 영역이라고도 하며, 멤브레인 빌레이어에 내장된 알파 나선형으로 구성된다. 다양한 기판을 인식하고 순응적인 변화를 거쳐 기판을 막으로 운반한다. TMD의 순서와 구조는 가변적이며, 번역할 수 있는 기판의 화학적 다양성을 반영한다. 반면 NBD 또는 ATP 바인딩 카세트(ABC) 도메인은 세포질 내에 위치하며 보존성이 높은 시퀀스를 가지고 있다. NBD는 ATP 바인딩을 위한 사이트다.[22] 대부분의 수출업체에서, N-단자 트랜섬브레인 도메인과 C-단자 ABC 도메인은 TMD-NBD-TMD-NBD로 배열된 단일 폴리펩타이드 체인으로 융합된다. 대표적인 것이 대장균 용혈신 수출기업인 HlyB이다. 수입업자는 역조직, 즉 NBD-TMD-NBD-TMD를 가지고 있는데, 여기서 ABC 도메인은 N단자(N-terminal)인 반면 TMD는 C단자(예: 대장균 MacB 단백질)에서 맥롤라이드 저항성을 담당하는 C-단자(C-terminal)이다.[4][5]

ABC 트랜스포터의 구조 구조 구조는 2개의 TMD와 2개의 NBD로 구성된다. TMD 2개와 NBD 서브유닛 2개를 포함한 4개의 개별 폴리펩타이드 체인이 결합되어 비타민 B의12 섭취에 관여하는 대장균 BtuCD[23][24] 수입업자와 같은 완전한 운송체를 형성할 수 있다. 다의약품 수출업체 사브1866과[25] 같은 대부분의 수출업체는 뉴클레오티드 결합 도메인(NBD)에 융합된 TMD의 반감기 또는 모노머 2개로 구성된 호모디머로 구성된다. 기능성을 얻기 위해서는 종종 완전한 트랜스포터가 필요하다. 일부 ABC 수송기는 이 종류의 단백질의 규제 기능에 기여하는 추가 원소를 가지고 있다. 특히 수입업자는 적절한 ABC 수송기로 전달하기 위해 경막의 기판과 특별히 관련되는 고선량 결합 단백질(BP)을 가지고 있다. 수출업자는 결합 단백질을 가지고 있지 않지만 막경간 나선형과 ABC영역을 결합하는 세포내 영역(ICD)을 가지고 있다. ICD는 TMD와 NBD 사이의 통신을 담당하는 것으로 여겨진다.[22]

TMD(Transmbrane Domain)

대부분의 전송기는 1개당 6 α-헬리크로 총 12 α-헬리크로 구성된 투과영역을 가지고 있다. TMD는 구조적으로 다양하기 때문에 일부 전달체는 헬리컬 수가 다양하다(6~11개). TM 도메인은 Ⅰ유형 ABC 수입업자, Ⅱ유형 ABC 수입업자, Ⅱ유형 ABC 수출업자 접기의 세 가지로 구분된다. 수입업자 접힘의 분류는 시퀀스의 상세한 특성화에 기초한다.[22]

I ABC 수입업자 폴드는 원래 몰리브데일 트랜스포터의 ModB TM 하위 유닛에서 관찰되었다.[26] 이 진단 접힘은 MalFGK의2[27] MalF 및 MalG TM 서브유닛과 Met 트랜스포터 MetI에서도 확인할 수 있다.[28] MetI 트랜스포터에서는 최소 5개의 트랜섬브레인 나선형 세트가 이 접힘을 형성하며 ModB와 MalG에 대한 추가 나선형 나선이 존재한다. 접히는 일반적인 조직은 TM2-5 나선형의 "상향" 위상이며, TM1 나선은 바깥쪽, 막으로 향하는 표면을 감싸고 다른 TM 나선형과 접촉한다.

타입 II ABC 수입업자 접히는 BtuCD의[23] 20 TM 나선 영역과 Hi1471 해모필러스 인플루언서의 동음 전달체에서 관찰된다.[29] BtuCD에서는 나선형의 패킹이 복잡하다. 눈에 띄는 패턴은 TM2 나선형이 다른 나선형으로 둘러싸여 있는 서브유닛의 중심을 통해 위치한다는 것이다. 한편, TMD 인터페이스에는 TM5와 TM10 헬리케스가 배치되어 있다. ABC 수출업체의 멤브레인 영역은 한 서브 유닛의 헬리컬 TM1과 TM2로 구성된 두 개의 "윙"과 다른 서브 유닛의 TM3-6으로 도메인 교환 방식으로 구성된다. 두드러진 패턴은 나선형 TM1-3이 멤브레인 평면의 축을 중심으로 약 2배 회전함으로써 TM4-6과 관련이 있다는 것이다.[22]

수출입 폴드는 원래 Sav1866 구조에서 관찰된다. 1개당 6개의 TM 나선형 12개가 들어 있다.[22]

뉴클레오티드 바인딩 도메인(NBD)

바운드 뉴클레오티드가 있는 ABC 트랜스포터의 NBD 구조(PDB: 2onj) 위의 단백질 시퀀스의 선형 표현은 구조물에 보존된 아미노산 모티브의 상대적 위치를 보여준다(3D 구조와 색상 일치)

ABC 영역은 두 개의 영역, 즉 RecA 유사 모터 ATPases와 유사한 촉매 코어 영역과 ABC 전달자에게 고유한 더 작고 구조적으로 다양한 α-헬리컬 하위 도메인으로 구성된다. 더 큰 영역은 일반적으로 2개의 β-시트 및 6개의 α 나선형으로 구성되며, 촉매 워커 A 모티브(XXXGXGKS/T, 여기서 X는 아미노산) 또는 P-루프와 워커 B 모티브(Walker B 모티브, 여기서 of은 소수성 잔류물)가 위치한다. 헬리컬 영역은 3, 4개의 헬리컬과 ABC 시그니처 모티브로 구성되며 LSGQ 모티브, 링커 펩타이드 또는 C 모티브로도 알려져 있다. 또한 ABC 영역에는 TMD와 ABC를 연결하는 Q 루프, 리드 또는 γ-인산 스위치라고 하는 유연한 루프에 존재하는 글루타민 잔류물이 있다. Q 루프는 NBD와 TMD의 상호작용, 특히 기질 변환 중 TMD의 순응적 변화에 대한 뉴클레오티드 가수분해 결합에 관여하는 것으로 추정된다. H 모티브 또는 스위치 영역에는 ABC 영역과 ATP의 상호 작용에도 중요한 보존도가 높은 히스티딘 잔여물이 포함되어 있다. ATP 바인딩 카세트라는 이름은 ATP 샌드위치와 ATP 가수 분해의 형성에 따라 이 등급의 단백질의 접힘이나 모티브의 진단 배열에서 유래되었다.[4][15][22]

ATP 결합 및 가수 분해

두 개의 ABC 전송 영역 형성을 위해서는 ATP 바인딩이 필요하다.[30] 일반적으로 ATP 구속 상태는 ABC 영역 사이의 가장 광범위한 인터페이스와 연관되어 있는 반면, 뉴클레오티드 무이동체 구조는 ABC 영역 간의 분리가 더 큰 순응을 나타낸다.[22] Structures of the ATP-bound state of isolated NBDs have been reported for importers including HisP,[31] GlcV,[32] MJ1267,[33] E. coli MalK (E.c.MalK),[34] T. litoralis MalK (TlMalK),[35] and exporters such as TAP,[36] HlyB,[37] MJ0796,[38][39] Sav1866,[25] and MsbA.[40] 이 전송장치에서 ATP는 ABC 영역에 묶여 있다. ATP의 두 분자는 디머 인터페이스에 위치하며, 한 서브 유닛의 Walker A 모티브와 다른 서브 유닛의 LSGQ 모티브 사이에 끼어 있다.[22] 이는 Rad50에서[41] 처음 관찰되었으며 MJ0796의 구조에서 보고되었으며, Methanococcus jannaschii와[39] EC에서 Lold 트랜스포터의 NBD 하위 유닛이다.말토오스 수송기의 말K.[34] 이러한 구조는 ATP가 카탈루션 중에 P-루프 및 LSGGQ 모티브의 잔류물과 밀접하게 접촉한다는 것을 밝혀낸 생화학적 연구의 결과와도 일치했다.[42]

활성 부위의 정전기 및/또는 구조적 무결성을 보장하고 활성 NBD 조광기 형성에 기여하려면 뉴클레오티드 결합이 필요하다.[43] ATP의 결합을 하면 다음과 같은 상호 작용의:안정된다를로 향기로운 찌꺼기가 워커의(1)ring-stacking 상호 작용이 워커 한과 β-의 산소 원자와 ATP의 γ-phosphates고 이 pho의 협조에 보존되 리신 잔류 사이의 모티프와 더불ATP,[44][45](2)hydrogen-bonds의 아데노신 반지.sphates 그리고 [32][36]Mg2+ 이온이 있는 Walker A 모티브의 일부 잔류물 및 (3) LSGGQ 모티브의 세린 및 백본 아미드 그룹 글리신 잔류물 사이드 체인과 인산염 조정.[46] 또한 ATP 바인딩과 조광화의 긴밀한 결합을 암시하는 잔류물은 H-루프의 보존된 히스티딘이다. 이 히스티딘은 Walker A 모티브의 조광기 인터페이스와 Walker B 모티브에 따른 보존 시퀀스인 D 루프에 걸쳐 잔류물과 접촉한다.[34][39][41][47]

ATP의 효소 가수분해를 위해서는 인산염의 적절한 결합과 공격수에 대한 인산염의 위치가 필요하다.[22] 뉴클레오티드 결합 부위에서 ATP의 β-와 γ-인산염의 산소 원자는 Walker A 모티브의[48][49] 잔류물에 의해 안정화되고 Mg와2+ 조정된다.[22] 이 Mg2+ 이온은 공격 HO를2 통해 Walker B 모티브의 단자 아스파테이트 잔류물과도 조정한다.[32][33][38] Walker B 모티브에 인접한 글루타민 잔류물,[30][39][45] Q-루프의 글루타민 또는 [29][35][39]ATP의 of-인산염과 수소 결합을 이루는 스위치 영역의 히스티딘일 수 있는 일반 베이스는 공격 HO를2 촉진하여 ATP 가수분해 속도를 촉진하는 것으로 확인된다.[34][35][39][47] ATP 가수 분해의 정확한 분자 메커니즘은 여전히 논쟁의 여지가 있다.[4]

수송 메커니즘

ABC 전달체는 활성 전달체, 즉 아데노신 3인산염(ATP)의 형태로 에너지를 사용하여 세포막을 가로질러 기판을 번역한다. 이러한 단백질은 ATP 결합 및/또는 가수분해 에너지를 이용하여 TMD(Transembrane Domain)의 순응적 변화를 촉진하고 결과적으로 분자를 운반한다.[50] ABC 수입업자와 수출업자는 기판 수송을 위한 공통 메커니즘을 가지고 있다. 그들은 구조가 비슷하다. 기질 결합과 관련된 순응적 변화를 설명하는 모델은 교류접근 모델이다. 이 모델에서 기판 결합 부위는 외향 및 내향 순응 사이에서 번갈아 나타난다. 기질에 대한 두 가지 일치의 상대적 결합 친화성은 주로 운송의 순 방향을 결정한다. 수입업자의 경우, 변환은 경막에서 세포질로 지시되기 때문에, 외향적 순응은 기질에 대한 결합 친화력이 더 높다. 이와는 대조적으로 수출업자의 기질 결합 친화력은 내향적 순응에서 더 크다.[22] ATP 바인딩 및 가수 분해의 결과로 NBD(Nucleotide-binding Domain)의 순응적 변화를 설명하는 모델이 ATP-스위치 모델이다. 이 모델은 NBD의 두 가지 주요 적합성을 제시한다: 두 개의 ATP 분자를 결합할 때 닫힌 조광기의 형성과 ATP 가수 분해에 의해 촉진되는 개방형 조광기에 대한 분리와 무기 인산염(Pi) 및 아데노신 디포스포산(ADP) 방출이다. 개방형 조광기와 폐쇄형 조광기 순응 사이의 전환은 TMD의 순응적 변화를 유도하여 기질 변환을 유발한다.[51]

ABC 트랜스포터의 운송 주기에 대한 일반적인 메커니즘은 완전히 설명되지 않았지만, 실질적인 구조 및 생화학적 데이터가 축적되어 ATP 결합과 가수분해가 트랜스포터의 순응적 변화에 결합되는 모델을 뒷받침한다. 모든 ABC 트랜스포터의 휴면 상태는 ATP에 대한 친화력이 낮은 개방 조광기 구성으로 NBD를 가진다. 이 개방형 순응은 트랜스포터 내부에 접근할 수 있는 챔버를 가지고 있다. 전송 주기는 TMD의 고선호도 현장에 기질을 결합함으로써 시작되며, 이는 NBD의 순응적 변화를 유도하고 ATP의 결합을 강화한다. 폐쇄형 조광기 구성을 형성하기 위해 협력적으로 ATP 바인딩의 두 분자. 닫힌 NBD 조광기는 TMD가 열리는 등 TMD의 순응적 변화를 유도하여 초기 상태와 반대되는 개구부를 갖는 챔버를 형성한다. TMD에 대한 기질의 친화력이 감소되어 기질이 방출된다. ATP의 가수분해 후 P의i 순차적 방출과 ADP는 트랜스포터를 기초 구성으로 복원한다. 공통적인 메커니즘이 제시되었지만, 영역 간의 상호작용뿐만 아니라 기질 결합, 뉴클레오티드 결합 및 가수분해, 순응적 변화의 순서도 여전히 논의되고 있다.[4][15][18][22][40][43][50][51][52][53][54]

ABC 수송기를 연구하는 여러 집단은 수송기 기능의 추진력에 대해 서로 다른 가정을 하고 있다. 일반적으로 ATP 가수 분해는 운송을 위한 주된 에너지 입력 또는 "파워 스트로크"를 제공하고 NBD가 교대로 작동하며 운송 주기의 다른 단계에 관여할 가능성이 있다고 가정한다.[55] 그러나 최근의 구조 및 생화학적 데이터는 ATP 가수분해보다는 ATP 결합이 "파워 스트로크"[56]를 제공한다는 것을 보여준다. 또한 ATP 바인딩이 NBD 조광화를 유발하므로, 조광기의 형성은 "파워 스트로크"를 나타낼 수 있다. 또한, 일부 전송기는 ATP 결합 및 가수 분해 능력이 유사하지 않으며, NBD 조광기의 인터페이스가 두 개의 ATP 결합 포켓으로 구성되는 NBD를 가지고 있어 전송 사이클에서 두 NBD의 동시 기능을 시사한다.[51]

ATP 바인딩이 실제로 전송 주기의 출력 스트로크임을 보여주는 일부 증거가 보고되었다.[51] ATP 결합은 TMD의 기질 결합 성질의 변화를 유도하는 것으로 나타났다. 기판에 대한 ABC 전달체의 친화력은 직접 측정하기 어려웠으며, 예를 들어 ATPase 활성의 자극을 통한 간접 측정은 종종 다른 속도 제한 단계를 반영한다. Recently, direct measurement of vinblastine binding to permease-glycoprotein (P-glycoprotein) in the presence of nonhydrolyzable ATP analogs, e.g. 5’-adenylyl-β-γ-imidodiphosphate (AMP-PNP), showed that ATP binding, in the absence of hydrolysis, is sufficient to reduce substrate-binding affinity.[57] 또한 ATP 결합은 TMD에 상당한 순응적 변화를 유발한다. 분광학, 단백질 분해효소 접근성 및 교차연계 연구는 NBD에 대한 ATP 결합이 다의류 저항성 관련 단백질-1([58]MRP1)과 HisPMQ,[59] LMRA 및 [60]Pgp의 순응적 변화를 유발한다는 것을 보여주었다.[61] AMP-PNP-bound Pgp의 2차원 결정 구조는 전송 주기 동안의 주요 순응적 변화는 ATP 바인딩에 따라 발생하며 후속 ATP 가수 분해는 더 제한된 변화를 도입한다는 것을 보여주었다.[62] 투과성 α-헬리크의 회전과 기울기는 둘 다 이러한 순응적 변화에 기여할 수 있다. 다른 연구는 ATP 결합이 NBD 폐쇄형 조광기 형성을 유도한다는 것을 확인하는 데 초점을 맞췄다. 온전한 교통 단지에 대한 생화학적 연구에 따르면 NBD의 순응적 변화는 상대적으로 작다고 한다. ATP가 없는 경우, NBD는 상대적으로 유연할 수 있지만 다른 도메인에 대한 NBD의 주요 방향 전환은 수반하지 않는다. ATP 바인딩은 서로에 대해 두 ABC 하위 도메인의 경직된 신체 회전을 유도하여 활성 부위의 뉴클레오티드를 적절히 정렬하고 지정된 모티프와의 상호작용을 가능하게 한다. 두 개의 ATP 분자의 결합이 협력적일 수 있다는 강력한 생화학 증거가 있다. 즉, ATP는 NBD가 폐쇄적이고 촉매적으로 활성화된 순응을 감광 및 형성하기 전에 두 개의 활성 사이트 포켓에 결합해야 한다.[51]

ABC 수입업자

박테리아에서 영양소와 다른 분자의 흡수를 중재하는 대부분의 ABC 전달체는 고선량 용액 결합 단백질(BP)에 의존한다. BP는 그램 음성 박테리아의 내막과 외막 사이의 경막 공간에 위치한 수용성 단백질이다. 그램 양성 미생물은 결합 단백질이 세포막의 외부 표면에 결합하는 지단백질일 정도로 경련이 부족하다. 일부 그램 양성 박테리아는 BP가 트랜스포터 자체의 투과 영역과 융합되어 있다.[4] 온전한 ABC 수입업자의 첫 번째 성공적인 X선 결정 구조는 아르케오글로부스 풀기두스의 몰리브덴 트랜스포터(ModBC-A)이다.[26] 다른 박테리아 수입업체 3곳인 대장균 BtuCD,[23] 대장균 말토오스 운반체(MalFGK-E2),[27] 해모필루스 인플루언서인 HI1470/1의 투입금속-셸 운반체 등의 원자 분해능 구조도 결정됐다.[29] 그 구조들은 투과사와 ABC 도메인의 상호작용을 상세하게 묘사할 뿐만 아니라, 두 개의 반대 방향으로의 개구부를 가진 서로 다른 두 개의 순응을 보여주었다. 수입업체의 또 다른 공통적인 특징은 각 NBD가 주로 TMD의 짧은 세포질 나선인 "커플링 나선"을 통해 하나의 TMD에 묶여 있다는 점이다. EAA 루프의 이 부분은 RecA와 나선형 ABC 하위 구역 사이에 형성된 표면 구획에 도킹되며 멤브레인 빌레이어와 거의 평행하게 놓여 있다.[53]

대형 ABC 수입업체

BtuCD와 HI1470/1은 대형(타입 II) ABC 수입국으로 분류된다. 비타민B12 수입업자 BTUCD의 트랜스템브레인 서브유닛에는 10개의 TM 나선형이 들어 있으며, 기능유닛은 각각 뉴클레오티드 결합 도메인(NBD)과 트랜스템브레인 도메인(TMD) 각각 2개의 복사본으로 구성되어 있다. TMD와 NBD는 ABC의 Q 루프와 두 TM 나선 사이의 세포질 루프를 통해 서로 상호작용한다. 뉴클레오티드가 없는 경우, 두 개의 ABC 도메인이 접히고 조광기 인터페이스가 개방된다. (BtuCDF) 결합 단백질과 (BtuCD) 결합 단백질을 사용한 구조 비교를 통해 BtuCD는 경막을 향하는 개구부가 있는 반면, BtuCDF에서는 외향 순응이 막의 양쪽에 닫힌다는 것을 알 수 있다. BtuCD와 BtuCD 호몰로컬 HI1470/1의 구조는 ABC 트랜스포터의 서로 다른 두 가지 일치 상태를 나타낸다. BtuCD에서 예측된 번역경로는 경막에 개방되고 세포질 쪽에서 닫히는 반면 HI1470/1의 변환경로는 반대 방향을 향하고 세포질에만 개방된다. 구조물의 차이는 한 TM 서브 유닛이 다른 유닛에 비해 9° 비틀림이다.[4][22][53]

소규모 ABC 수입업체

결합 단백질로 복합된 ModBC-A와 MalFGK-E의2 구조는 소규모(타입 I) ABC 수입업체에 해당한다. ModBC-A와 MalFGK-E의2 TMD는 서브 유닛당 나선형 6개만 가지고 있다. ModBC-A의 호모디머는 TM 서브유닛(ModB)이 세포질에 접근할 수 있는 캐비티와 반전된 V자 모양으로 방향을 잡는 순응에 있다. 반면, ABC 서브유닛(ModC)은 개방된 뉴클레오티드 프리 컨포메이션으로 배열되며, 한 서브유닛의 P-루프가 다른 서브유닛의 LSGQ 모티브에서 분리된다. 결합 단백질 ModA는 두 개의 로브 사이의 틈새로 묶인 기질로 폐쇄된 순응 상태에 있으며, ModB의 세포외 루프에 부착되어 있으며, 기판은 트랜스포터의 닫힌 입구 바로 위에 위치한다. MalFGK-E2 구조는 ATP 가수 분해의 촉매 전환 상태와 유사하다. 그것은 하나의 서브 유닛의 Walker A와 B 모티브와 다른 서브 유닛의 LSGGQ 모티브 사이에 낀 두 개의 ATP 분자를 포함하는 폐쇄된 순응이다. 말토오스 결합단백질(MBP 또는 MalE)은 TM 서브유닛(MalF 및 MalG)의 경막측면에 도킹되어 있으며, MalF와 MalG의 인터페이스에서 큰 막힘강(Closcuit)을 발견할 수 있다. TM 나선형의 배치는 세포질 쪽으로 닫히지만 바깥쪽을 향한 개구부가 있는 정합성에 있다. 구조는 MBP가 결합 시 트랜스포터의 ATPase 활동을 자극할 가능성을 시사한다.[4][22][53]

수입업자 수송 메커니즘

ABC 수입업자에게 제안된 운송 메커니즘. 이 교류 모델은 ModBC-A와[26] HI1470/1의 결정 구조에 기초하였다.[29]

수입업자를 위한 운송 메커니즘은 교류 접근 모델을 지원한다. 수입업자의 휴식 상태는 안쪽으로 향하며, TMD에 의해 NBD(Nucleotide Binding Domain) 조광기 인터페이스가 열려 있고 바깥쪽을 향하지만 세포질에서 가려진다. Transmbrane 도메인의 periplasmic 측면을 향해 닫힌 기질 탑재 결합 단백질을 도킹하면 ATP가 결합되고 NBD 조광기가 닫힌다. 이것은 TMD가 결합 단백질로부터 기질을 수신하도록 방향을 바꾼 외부 표면 순응으로 트랜스포터의 휴식 상태를 전환한다. ATP의 가수분해 후 NBD 다이머가 열리고 기질이 세포질 속으로 방출된다. ADP와 P의i 방출은 트랜스포터를 정지 상태로 되돌린다. ATP-스위치 모델에 대한 이 메커니즘의 유일한 불일치는 휴식 핵산이 없는 상태의 순응이 예상 외향 순응과 다르다는 것이다. 그렇긴 하지만 핵심은 ATP와 결합 단백질이 트랜스포터에 결합되지 않는 한 NBD가 약해지지 않는다는 점이다.[4][15][22][51][53]

ABC 수출업자

원핵생물 ABC 수출업자들은 풍부하고 진핵생물에서 밀접한 동음이의어를 가지고 있다. 이 종류의 전달체는 운반되는 기질의 종류를 기준으로 연구된다. 한 등급은 단백질(예: 독소, 가수 분해 효소, S-계층 단백질, 랜티바이오틱스, 박테리오신, 역량 인자) 수출과 다른 등급은 약물 유출에 관여한다. ABC 전달자들은 세포에서 약물을 퍼내 항생제와 항암제에 대한 세포의 내성에 기여하기 때문에 광범위한 관심을 얻었다.[1][63][4] 일반적인 메커니즘은 항암제에 대한 노출을 제한하는 암세포에서 P-gp/ABCB1(P-gp/ABCCB1), 다의약품 저항성 단백질 1(MRP1/ABCCG1)과 같은 ABC 수출업체의 과도한 압박이다.[64]

그램 음성 유기체에서는 ABC 전달체가 경막을 통과하지 않고 내막과 외막을 동시에 가로질러 단백질 기판 분비를 중재한다. 이러한 종류의 분비물을 제1형 분비물이라고 하는데, 이 분비물은 ABC 수출국, 막융합단백질(MFP), 외막인자(OMF)의 세 가지 성분이 함께 작용한다. 내막 ABC 트랜스포터 HlyB가 내막 융접 단백질 HlyD 및 외막 촉진제 톨C와 상호작용하는 대장균에서 용혈신(HlyA)이 분비되는 것이 그 예다. TolC는 용혈이 두 막 사이를 가로질러 운반되도록 하며, 경막을 우회한다.[1][63][15]

세균성 약물 내성은 점점 더 큰 건강 문제가 되고 있다. 약물 내성을 위한 메커니즘 중 하나는 박테리아 세포에서 나오는 항생제 유출의 증가와 관련이 있다. P-glycoprotein에 의해 매개된 약물 유출과 관련된 약물 저항성은 원래 포유류 세포에서 보고되었다. 박테리아에서 레비와 동료들은 항생제 내성이 약물의 활성 유출에 의해 발생한다는 첫 번째 증거를 제시했다.[65] P-glycoprotein은 가장 잘 연구된 방류 펌프로서 박테리아 펌프의 메커니즘에 대한 중요한 통찰력을 제공했다.[4] 일부 수출업자들은 특정 기질을 운반하지만, 대부분의 운송업자들은 다양한 구조로 다양한 종류의 약품을 분출한다.[18] 이러한 운반체는 일반적으로 다중 약물 내성(MDR) ABC 운반체라고 불리며, 때로는 "수소성 진공 청소기"라고도 한다.[54]

인간 ABCB1/MDR1 P-글리코프로틴

주요기사 : P-글리코프로틴

P-glycoprotein(3.A.1.201.1)은 다약 저항성과 관련된 잘 연구된 단백질이다. 인간 ABCB(MDR/TAP) 계열에 속하며, ABCB1 또는 MDR1 Pgp라고도 한다. MDR1은 2개의 트랜섬브레인 도메인(TMD)과 2개의 뉴클레오티드 바인딩 도메인(NBD)을 가진 기능성 모노머로 구성된다. 이 단백질은 주로 양이온 또는 전기적으로 중성인 기판뿐만 아니라 광범위한 암피힐 기판을 운반할 수 있다. 전자의 극저온 결정학을 이용한 뉴클레오티드의 유무에 있어서 풀사이즈 ABCB1 모노머의 구조를 얻었다. 뉴클레오티드가 없으면 TMD는 대략 평행하며 중심 모공을 감싸고 있는 통을 형성하는데, 개구부는 막의 세포외쪽을 향하며 세포내면에서 닫힌다. 비유압 ATP 아날로그, AMP-PNP가 존재하는 상황에서 TMD는 세 개의 명확하게 분리된 도메인으로 실질적인 재구성을 한다. TMDs 사이에 둘러싸인 중심공극은 세포내 표면을 향해 약간 열려 있으며, 두 영역 사이의 간극으로 지질 단계에서 기질에 접근할 수 있다. 상당한 재포장 및 뉴클레오티드 결합 시 TM 나선형의 회전 가능성은 운송 메커니즘에 대한 나선형 회전 모델을 제안한다.[18]

플랜트 트랜스포터

모델 식물인 아라비도시스 탈리아나의 게놈은 인간의 게놈과 초파리(Drosopila melanogaster)에 의해 암호화된 50~70 ABC 단백질에 비해 120개의 ABC 단백질을 암호화할 수 있다. 식물 ABC 단백질은 크기(전체, 절반 또는 4분의 1), 방향, 전체 아미노산 염기서열 유사성에 기초하여 13개의 하위 패밀리로 분류된다.[66] P-glycoproteins로도 알려져 있는 다중 약물 내성(MDR) 호몰로그는 22개의 멤버를 가진 식물에서 가장 큰 하위 패밀리와 전체 ABC 하위 패밀리에서 두 번째로 큰 하위 패밀리를 나타낸다. 플랜트 ABC 트랜스포터(ABCB)의 B 하위 제품군은 플라즈마 막에 국산화한 것이 특징이다.[67] 식물성 ABCB 전달체는 대장균, 사카로마이오스 세레비시아, 정신분열성 세포를 이성적으로 표현해 기질 특이성을 판단하는 것이 특징이다. 식물 ABCB 수송기는 식물 성장과 발달을 위한 필수 조절기인 보조기로도 [68]알려진 피토호르몬 인도레-3-아세트산(IAA)을 운반하는 것을 보여주었다.[69][70] 보조의 방향 극지방 운송은 광전자파, 그라비트로피즘과 같은 과정을 통해 식물 환경 반응을 매개한다.[71] auxin[69]의 수출과 수입에 낮은 세포 내 오옥신 농도에서 exporters[69]ABCB4과 같은 다른 ABCB대의 대형이 참여하는 ABCB4 수입 auxin 때까지 말만 e.에 기능하는 특정 시점에 도달하게 되면 두 최고의 공부 오옥신 수송 차량 ABCB1과 ABCB19의 초등 오옥신 특징 지어졌다한 xportuxin의[69][72]

사브1866년

ABC 수출업자에게 보고된 첫 번째 고해상도 구조는 황색포도상구균의 Sav1866(3.A.1.106.2)이었다.[18][73] Sav1866은 다량의 ABC 수송기의 동음이의어다. MDR1과 TAP1/TAP2를 포함하는 서브 패밀리 B의 인간 ABC 전달체와 상당한 시퀀스 유사성을 보인다. Sav1866의 ATPase 활성은 독소루비신, 빈블라스틴 등의 암약에 의해 자극을 받는 것으로 알려져 있는데,[74] P-glycoprotein과 기질 특이성이 유사하므로 기질 번역의 가능한 공통 메커니즘을 제시한다. Sav1866은 하프 트랜스포터의 호모디머로, 각 서브유닛에는 나선형 6개가 있는 N단자 TMD와 C단자 NBD가 들어 있다. NBD는 다른 ABC 전송기와 구조가 유사하며, 두 개의 ATP 결합 사이트가 하나의 NBD 모티브와 다른 NBD 모티브의 Walker A 모티브와 LSGGQ 모티브 사이의 조광기 인터페이스에서 형성된다. Sav1866의 ADP 결합 구조는 폐쇄형 조광기에 NBD가 있고 TM 나선은 경막을 지향하는 두 개의 "윙"으로 분할되어 외향적인 순응을 형성하고 있다. 각 날개는 한 서브 유닛의 헬리컬 TM1-2와 다른 서브 유닛의 TM3-6으로 구성된다. 지질빌레이어를 넘어 세포질까지 확장되어 8=D와 상호작용하는 TMD를 연결하는 긴 세포내 루프(ICLs 또는 ICD)를 포함하고 있다. 수입업자는 단일 NBD에 접촉하는 짧은 연결 나선형(coupling helix)을 가지고 있는 반면, Sav1866은 두 개의 세포 내 연결 나선형(ICL1)을 가지고 있는데, 하나는 양쪽 서브유닛의 NBD에 접촉하고 다른 하나는 반대 NBD 서브유닛과 상호 작용한다.[22][25][53]

MsbA

MsbA(3.A.1.106.1)는 다중 약물 내성(MDR) ABC 트랜스포터로, 지질의 플립파아제일 가능성이 있다. 대부분의 그램 음성 박테리아 외막의 외측 모노레이어를 구성하는 글루코사민계 사카롤리피드(LPS)의 소수성 모이티인 지질 A를 운반하는 ATPase이다. Lipid A는 내포톡신이고 그래서 세포막으로부터 MsbA를 잃거나 이송을 방해하는 돌연변이로 인해 내부 세포막에 지질 A가 축적되어 세포 사망에 이르게 된다. 단백질 시퀀스 호몰로학에 의한 P-glycoprotein(Pgp)의 밀접한 박테리아 호몰로지로서, 락토코커스 락티스의 MDR-ABC 트랜스포터 LmrA와 기질특성이 겹친다.[75] 대장균의 MsbA는 인간 MDR1의 NH-단말기2 절반과 36% 동일하며, 암페하 및 소수성 기질 수송을 위한 공통 메커니즘을 제안한다. MsbA 유전자는 뉴클레오티드 결합 도메인(NBD)과 융합된 TMD(Transmembrane Domain, TMD)를 포함하는 하프 트랜스포터를 암호화한다. 총 분자량이 129.2kD인 호모디머로 조립된다. MsbA는 경막측 TMD 6개, 세포막의 세포질측에 위치한 NBD, 세포내 영역(ICD)을 포함하고 있어 TMD와 NBD를 연결한다. TMD 세그먼트에서 NBD 활성 사이트로 확장되는 보존된 나선은 TMD와 NBD 사이의 교차점에 주로 책임이 있다. 특히 ICD1은 NBD가 회전할 수 있는 보존된 피벗 역할을 하므로 ATP 결합 및 가수 분해 중에 NBD가 연결을 해제하고 조광할 수 있다.[4][15][18][22][43][53][54][76]

개방형 apo(PDB: 3b5w), 폐쇄형 apo(PDB: 3b5x), 뉴클레오티드 바운드(PDB: 3b60)의 세 가지 일치 상태를 나타내는 MsbA의 구조

이전에 발표된 (현재 수축된) MsbA의 X선 구조물은 박테리아 호몰로로그 Sav1866과 일치하지 않았다.[77][78] 구조물을 재조사한 결과 손 배정에 오류가 있어 MsbA의 모델이 잘못됐다. 최근 오류가 시정되고 새로운 구조물이 보고되고 있다.[40] 대장균 MsbA의 휴식상태는 반전된 "V" 형태를 보이며, 트랜스포터 내부가 접근할 수 있는 챔버가 있어 개방적이고 내향적인 순응을 시사한다. 조광기 접점은 세포외 루프 사이에 집중되며 NBD는 50˚ 떨어져 있는 동안 서브유닛은 서로 마주보고 있다. 조광기 인터페이스 현장의 잔류물 사이의 거리는 교차 링크 실험과[79] EPR 분광 연구를 통해 확인되었다.[80] 비교적 큰 챔버는 지질 A에 존재하는 것과 같은 큰 헤드 그룹을 수용할 수 있다. 큰 설탕 머리 그룹을 막 전체에 걸쳐 이동시키려면 상당한 순응적 변화가 필요하다. 두 뉴클레오티드 프리(apo) 구조물의 차이는 TM3/TM6 헬리코스에 상대적인 TM4/TM5 헬리코스의 pivot30° 피벗이다. 닫힌 apo 상태(V. cholerae MsbA로부터)에서는 NBD가 정렬되어 있고, 더 가깝기는 하지만 ATP 샌드위치를 형성하지 않았으며, 반대 단층계의 P 루프가 서로 옆에 위치한다. 개방형 순응과 비교하여, 닫힌 내향 순응에 있는 TMD의 조광기 인터페이스는 광범위한 접점을 가지고 있다. MsbA의 두 apo 순응에 대해 챔버 개구부는 안쪽으로 향한다. S. 장티푸륨에서 얻은 MsbA-AMP-PNP(5'-adenyl-β---imidodiphosphate)의 구조는 S. 티푸시무륨과 유사하다. 이 뉴클레오티드 결합, 외향적 순응의 NBD는 합쳐서 표준 ATP 조광기 샌드위치를 형성한다. 즉, 뉴클레오티드는 P-루프와 LSGGQ 모티브 사이에 위치한다. The conformational transition from MsbA-closed-apo to MsbA-AMP-PNP involves two steps, which are more likely concerted: a ≈10° pivot of TM4/TM5 helices towards TM3/TM6, bringing the NBDs closer but not into alignment followed by tilting of TM4/TM5 helices ≈20° out of plane. 비틀림 동작은 TM1/TM2에서 떨어져 TM3/TM6 나선형을 분리하여 안쪽에서 바깥쪽으로 향하는 순응으로 변화시킨다. 따라서 NBD의 방향과 간격의 변화는 투과성 나선의 패킹을 극적으로 재조정하고 효과적으로 챔버에 대한 접근을 막의 안쪽으로부터 바깥쪽 리플릿으로 전환한다.[40] MsbA에 대해 결정된 구조물은 운송의 기울기 모델에 대한 기초가 된다.[18] 또한 기술된 구조는 형광 및 EPR 연구에 의해 제안된 ABC 수출업체의 동적 특성을 강조한다.[53][80][81] 최근의 연구는 MsbA 억제제를 발견하는 결과를 낳았다.[82][83]

수출업자를 위한 운송 메커니즘

ABC 수출업자에게 제안된 운송 메커니즘. 이 모델은 MsbA에 대한 구조 및 생화학적 연구를 기반으로 했다.

ABC 수출업자는 교류 접속 모델과 ATP-스위치 모델 둘 다와 일치하는 운송 메커니즘을 가지고 있다. 수출업자의 apo 상태에서, 순응은 내향적이며, TMDs와 NBD는 암페힐릭 또는 소수성 기판을 수용하기 위해 상대적으로 멀리 떨어져 있다. 특히 MsbA의 경우 LPS(LopolySaccharide)에서 나오는 설탕 그룹을 수용할 수 있을 정도로 챔버의 크기가 크다. 여러 그룹에 의해 제안된 바와 같이, 기질 결합은 전송 사이클을 개시한다. "파워 스트로크", 즉 ATP 샌드위치의 NBD 조광과 형성을 유도하는 ATP 바인딩은 TMD의 순응적 변화를 유도한다. MsbA에서는 "파워 스트로크" 동안 설탕 머리 그룹이 챔버 내에 격리된다. 충치에는 충전 및 극성 잔류물이 줄지어 있어 소수성 기질에 에너지적으로 불리한 환경을 조성하고 LPS로부터 온 암피힐 화합물이나 당분군의 극성 모이에 활발히 유리하다. 지질은 실내 환경에서 오랫동안 안정될 수 없기 때문에, 지질 A와 다른 소수성 분자들은 바깥 막 전단지 안에서 활기차게 더 유리한 위치로 "플립"할 수 있다. LPS의 소수성 꼬리가 지질 빌레이어를 통해 끌려가는 동안 "플립핑"은 TMD의 강체-신체 쉐어링에 의해 구동될 수도 있다. 나선형 재포장은 순응을 바깥쪽을 향한 상태로 전환한다. ATP 가수 분해는 경막막 개구부를 넓히고 기판을 지질 빌레이어의 외부 전단지 쪽으로 밀 수 있다. 두 번째 ATP 분자의 가수분해와 P의i 방출은 NBD를 분리한 후 휴식 상태의 복원에 따라 챔버를 다른 사이클 동안 세포질 쪽으로 개방한다.[40][43][51][54][77][78][80][84]

다중 약물 내성에 대한 역할

ABC 수송기는 다약저항성(MDR) 개발에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려져 있다. MDR에서, 약물을 복용하고 있는 환자들은 결국 그들이 복용하고 있는 약뿐만 아니라 여러 가지 다른 종류의 약물에 대한 내성을 갖게 된다. 이것은 몇 가지 요인에 의해 발생하는데, 그 중 하나는 ABC 전달자에 의해 세포에서 약물의 배출이 증가한다는 것이다. 예를 들어, ABCB1 단백질(P-glycoprotein)은 종양 억제 약물을 세포 밖으로 펌핑하는 기능을 한다. MDR1, ABCB1로도 불리는 pgp는 ABC 전달체의 원형이며 가장 광범위하게 연구된 유전자다. Pgp는 유기 양이온 또는 중성 화합물을 운반하는 것으로 알려져 있다. MRP라고도 알려진 몇몇 ABCC 가족들도 유기 음이온 화합물에 MDR을 부여하는 것이 입증되었다. ABCG 계열에서 가장 많이 연구된 구성원은 ABCG2로, BCRP(최소암 저항성 단백질)로도 알려져 있으며, 토포테칸, 이리노테칸, 독소루비신과 같은 대부분의 토포이소머레이제 I 또는 II 억제제에도 내성을 부여한다.

이러한 단백질이 어떻게 그렇게 다양한 약물을 번역할 수 있는지는 정확히 알 수 없지만, 한 모델(수분성 진공청소기 모델)에서는 P-글리코프로틴에서는 그 약물이 그 수분에 근거하여 지질 단계로부터 무차별적으로 결합된다고 기술하고 있다.

최초의 진핵 ABC 전달 단백질의 발견은 종양 세포와 배양 세포에 대한 연구에서 나온 것으로, 화학 구조와는 무관한 여러 약물에 대한 저항성을 보였다. 이 세포들은 원래 P-글리코프로틴(P-gp)이라고 불리던 MDR(Multidrug-resistrotein) 운반 단백질의 높은 수준을 표현하는 것으로 나타났으나, 다의약품 저항성 단백질 1(MDR1) 또는 ABCB1이라고도 한다. 이 단백질은 다른 ABC 수송기와 마찬가지로 ATP 가수분해를 이용하여 세포외 매질에서 세포외 매질로 다량의 약품을 수출한다. 다중 약물 내성 세포에서는 MDR1 유전자가 자주 증폭된다. 이것은 MDR1 단백질의 대량 과잉생산을 초래한다. 포유류 ABCB1의 기판은 주로 하나 이상의 양성 전하를 가진 평면 지질 수용성 분자다. 이들 기판은 모두 단백질에 있는 동일하거나 겹치는 부위에 결합하는 것을 제안하면서 수송을 위해 서로 경쟁한다. ABCB1에 의해 운반되는 많은 약물은 세포외 매질을 가로질러 세포외 기능을 차단하는 세포외 매질 속으로 확산되는 작고 무극성 약물이다. 미세관 조립을 차단하는 콜치약, 빈블라스틴 등의 약물은 막을 자유자재로 넘나들며 사이토솔로 들어가지만, ABCB1에 의한 수출로 세포 내 농도가 낮아진다. 따라서 ABCB1을 표현하는 세포를 유전자를 발현하지 않는 세포보다 더 높은 농도의 약물이 필요하다.[10]

다의약품 내성을 일으키는 다른 ABC 전달체로는 ABCC1(MRP1)과 ABCG2(최소암 저항성 단백질)가 있다.[85]

MDR1에 의한 다중 약물 저항과 관련된 문제를 해결하기 위해, 다른 종류의 약물을 사용할 수 있거나 ABC 전송기 자체를 금지해야 한다. 다른 종류의 약물이 효과가 있으려면 ABC 수송기인 저항 메커니즘을 우회해야 한다. 이를 위해 알킬링제(사이클로인산아미드), 안티메타볼라이트(5플루오루아실), 안트라시클린 변형제(안나마이신, 독소루비신-펩타이드) 등 다른 항암제를 활용할 수 있다. 이 약들은 ABC 수송기의 기질로서 기능하지 않을 것이며, 따라서 운반되지 않을 것이다. 다른 옵션은 ABC 억제제와 항암제를 동시에 사용하는 것이다. 이렇게 하면 항암제에 대한 저항력이 역전되어 의도한 대로 기능할 수 있게 된다. 항암제에 대한 저항을 역행하는 기판을 케모센시타이저라고 한다.[8]

다중 약물 내성의 역전

약물 내성은 전염병을 앓고 있는 환자와 암을 앓고 있는 환자에게서 발생하는 일반적인 임상적 문제다. 신소성 세포뿐만 아니라 원핵, 진핵 미생물은 종종 약물에 내성이 있는 것으로 발견된다. MDR은 ABC 수송기의 과도한 압박과 자주 관련된다. 저분자 중량 화합물에 의한 ABC 전달기 억제는 암 환자들에게 광범위하게 조사되어 왔지만, 임상 결과는 실망스러웠다. 최근에는 다양한 종양 모델에서 리버스 MDR에 다양한 RNAi 전략이 적용되고 있으며 이 기술은 암세포에서 ABC-트랜스포터 매개 MDR을 역전시키는 효과가 있어 유전자 치료 응용에 의한 MDR 극복의 유망한 전략이다. RNAi 기술은 또한 미생물 병원체에 의해 야기되는 전염병에서 MDR을 극복하기 위해 고려될 수 있다.[86]

생리적 역할

ABC 전달체는 종양 세포에서 MDR을 부여할 뿐만 아니라 다양한 내생성 물질뿐만 아니라 신체에 이질적인 물질의 이동을 촉진하는 건강한 세포의 막에도 표현된다. 예를 들어, Pgp, MRP, BCRP와 같은 ABC 전달자들은 장으로부터 많은 약물의 흡수를 제한하고, 몸에서 이물질을 제거하기 위한 수단으로 간세포에서 담즙으로[87] 약을 펌프한다. 많은 수의 약물은 ABC 운송업자가 직접 운반하거나 다른 약물의 운송에 영향을 미친다. 후자의 시나리오는 약물-마약 상호작용을 유발할 수 있으며,[88] 때로는 약물의 영향을 변화시킬 수 있다.[89]

ABC 트랜스포터 상호작용을 특성화하는 방법

내생성 및 유전생물성 화합물과의 ABC 트랜스포터 상호작용을 검출할 수 있는 검사 유형에는 여러 가지가 있다.[90] 검사의 복잡성은 비교적 단순한 막 검사와 범위가 다르다.[91] Vesicular transport assay와 같이, ATPase assay to more complex cell based assays ascomplex in vivo.Jeffrey P, Summerfield SG (2007). "Challenges for blood-brain barrier (BBB) screening". Xenobiotica. 37 (10–11): 1135–51. doi:10.1080/00498250701570285. PMID 17968740. S2CID 25944548. 탐지 [92]방법론

멤브레인 어세이즈

Vesicular transport assay는 ABC transfers에 의한 분자의 변환을 검출한다.[93] 적절한 조건에서 준비된 막에는 ATP 결합 부위와 트랜스포터의 기판 결합 부위가 버퍼 바깥쪽을 향하도록 한 내부 지향적인 베시클이 포함되어 있다. 트랜스포터의 기판은 ATP에 의존하는 방식으로 Vesicle로 가져간다. 유리섬유 필터나 니트로셀룰로오스 막을 이용한 급속 여과물을 이용하여 배양액에서 배실체를 분리하고 배실 내부에 갇힌 시험 화합물을 필터에 보존한다. 운반되는 라벨화되지 않은 분자의 양은 HPLC, LC/MS, LC/MS/MS에 의해 결정된다. 또는 필터에 남아 있는 방사능이나 형광성을 정량화할 수 있도록 화합물은 방사광, 형광 또는 형광 태그가 있다.

각기 다른 선원의 다양한 유형의 막(예: 곤충 세포, 전염 또는 선택된 포유류 세포 라인)이 배변 이동 연구에 사용된다. 막은 상업적으로 구할 수 있거나 간관막과 같은 다양한 세포나 조직으로부터 준비될 수 있다. 이 검사형은 세포막을 가로지르는 기질의 실제 성분을 측정할 수 있는 장점이 있다. 단점은 중-고 패시브 투과성을 가진 화합물이 음소 내부에 보존되지 않아 이 등급의 화합물을 직접 운반해 수행하기 어렵다는 점이다.

Vesicular 이송 검사는 상호 작용하는 시험 약물이 리포터 화합물의 이송 속도를 조절하는 "간접적" 설정으로 수행될 수 있다. 이 검사 유형은 특히 가능한 약물-마약 상호작용과 약물-내장성 기질 상호작용의 검출에 적합하다. 그것은 화합물의 수동적인 투과성에 민감하지 않기 때문에 모든 상호작용 화합물을 감지한다. 그러나 시험한 화합물이 트랜스포터의 억제제인지, 아니면 트랜스포터의 기질이 경쟁적인 방식으로 그 기능을 억제하는지에 대한 정보는 제공하지 않는다. 간접적 망상체 운송 검사의 대표적인 예는 ABCB11(BSEP)에 의한 타우로콜레이트 운송 억제의 검출이다.

전체 셀 기반 검사

방류 트랜스포터-압축셀은 기판을 세포 밖으로 적극적으로 펌핑하여 기질 축적률이 낮거나, 세포내 농도가 안정상태에서 낮아지거나, 기질이 탑재된 세포에서 기질을 제거하는 속도가 빨라진다. 운반된 방사성 기판 또는 라벨 형광 염료는 직접 측정하거나 간접 설정에서 시험 약물이 있는 상태에서 탐침 기질 축적의 변조(예: 로다민 123과 같은 형광 염료 또는 칼체인)를 결정할 수 있다.[88]

Calcein-AM, 매우 투과성이 높은 Calcein의 파생상품은 온전한 세포에 쉽게 침투하여 내생성 에스테라제가 형광성 Calcein에 빠르게 가수분해한다. calcein-AM과 대조적으로 calcein은 투과성이 낮기 때문에 세포에 갇혀서 축적된다. CDR1 및 MRP1 배출체의 우수한 기질인 만큼, MDR1 및/또는 MRP1 전달체를 발현하는 세포는 에스테라스가 수력화되기 전에 칼세인AM을 세포 밖으로 펌프질한다. 이것은 더 낮은 세포 축적률을 초래한다. 세포막에 MDR 활성도가 높을수록 세포질에 칼세인이 적게 축적된다. MDR-expressing cell에서는 MDR 억제제나 MDR 기질을 과도하게 첨가하면 Calcein 축적 속도가 획기적으로 증가한다. 멀티드러그 트랜스포터의 활성은 존재하는 염료의 양과 억제제의 부재의 차이에 의해 반영된다. 선택적 억제제를 사용하면 MDR1과 MRP1의 운송 활동을 쉽게 구별할 수 있다. 이 검사는 전달자 상호작용을 위한 약물을 검사하고 세포의 MDR 활동을 정량화하는 데 사용될 수 있다. 칼세인 분석은 SOLVO 바이오테크놀로지의 독점 분석이다.

하위 가족

포유류 하위 가족

인간에게 존재하는 것으로 알려진 ABC 전달자는 49명으로, 인간 게놈 기구에 의해 7개 계열로 분류된다.

가족 회원들 함수 예
ABCA 이 계열은 가장 큰 전달체들 중 일부(길이 2,100개가 넘는 아미노산)를 함유하고 있다. 그 중 5개는 17Q24 염색체의 군집 안에 위치한다. 무엇보다도 콜레스테롤과 지질의 운반에 책임이 있다. ABCA12 ABCA1
ABCB 4개의 풀 트랜스포터와 7개의 하프 트랜스포터로 구성된다. 일부는 혈액-뇌장벽, 간, 미토콘드리아, 펩타이드와 담즙을 운반한다. ABCB5
ABC 12개의 완전한 트랜스포터로 구성된다. 이온 운반, 세포표면 수용체, 독소 분비 등에 사용된다. 부족할 때 낭포성 섬유증을 일으키는 CFTR 단백질을 포함한다. ABCC6
ABCD 하프 트랜스포터 4개 구성 모두 페록시솜에 사용된다. ABCD1
ABCE/ABCF ABCE 단백질 1개와 ABCF 단백질 3개로 구성된다. 이것들은 실제로 전송된 것이 아니라 ABC 계열에서 파생된 ATP 바인딩 도메인일 뿐, 전송된 영역은 없다. 이러한 단백질은 주로 단백질 합성이나 발현을 조절한다. ABCE1, ABCF1, ABCF2
ABCG 6개의 "후진" 하프 트랜스포터로 구성되어 있으며, NH3+ 엔드에 NBF, COO 엔드에 TM이 있다. 지질, 다양한 약물 기질, 담즙, 콜레스테롤, 그리고 다른 스테로이드를 운반한다. ABCG2 ABCG1

인간 ABC 수송기의 전체 목록은 에서 찾을 수 있다.[94]

ABCA

ABCA 서브 패밀리는 12개의 전체 전송기로 구성되어 있으며, 두 개의 하위 그룹으로 나뉜다. 첫 번째 부분군은 여섯 개의 다른 염색체에 매핑되는 일곱 개의 유전자로 구성되어 있다. 이들은 ABCA1, ABCA2, ABCA3, ABCA4, ABCA7, ABCA12, ABCA13이다. 다른 하위 그룹은 ABCA5, ABCA6 및 ABCA8, ABCA9 및 ABCA10으로 구성된다. A8-10. 모든 부분군 2는 17q24번 염색체의 머리부터 꼬리까지의 염색체 군집으로 구성되어 있다. 이 두 번째 부분군의 유전자는 ABCA1의 50개의 엑손과는 반대로 37-38개의 엑손들을 가지고 있기 때문에 ABCA1과 유사한 유전자와 구별된다. ABCA1 하위 그룹은 유전병 개발에 관여한다. 열성 탕게르병에서는 ABCA1 단백질이 변이된다. 또한 ABCA4는 스타가르드병의 유전자가 들어 있는 1p21 염색체 영역에 지도한다. 이 유전자는 로드 광수용체에서 고도로 발현된 것으로 밝혀져 스타가르드병, 열성망막염 색소증, 열성 원뿔 로드 측위증에서 변이된다.[9]

ABCB

ABCB 하위 패밀리는 풀 트랜스포터 4대와 하프 트랜스포터 2대로 구성된다. 인간 하위 가족 중 유일하게 반쪽과 풀 타입의 트랜스포터를 모두 보유하고 있다. ABCB1은 특정 약물 내성 종양 세포에서 과압된 단백질로 발견되었다. 주로 혈액-뇌장벽과 간에서 발현되며 독소로부터 세포를 보호하는 데 관여하는 것으로 생각된다. 이 단백질을 과다하게 압박하는 세포는 다약 저항성을 보인다.[9]

ABC

서브패밀리 ABCC는 13개의 멤버를 포함하고 있으며, 이 중 9개는 다약저항 단백질(MRPs)으로 불린다. MRP 단백질은 자연에서 발견되고 그것들은 많은 중요한 기능들을 중재한다.[95] 이들은 이온 운반, 독소 분비, 신호 전달 등에 관여하는 것으로 알려져 있다.[9] 9개의 MRP 단백질 중 4개의 MRP4, 5, 8, 9, (ABC4, 5, 11, 12)는 2개의 멤브레인 스패닝 도메인으로 구성된 4개의 도메인을 가진 전형적인 ABC 구조를 가지고 있으며, 각각의 스패닝 도메인은 뉴클레오티드 결합 도메인을 따른다. 이것들은 짧은 MRPs라고 불린다. 나머지 5개의 MRP(MRP1, 2, 6, 7 (ABCC1, 2, 3, 6 및 10)는 긴 MRP로 알려져 있으며, N 터미널에 추가 5번째 도메인이 있다.[95]

낭포성 섬유증 질환과 관련된 이송체인 CFTR도 이 아군의 일부로 간주된다. 낭포성 섬유증은 CFTR의 돌연변이와 기능 상실에 따라 발생한다.[9]

인슐린 분비, 신경 기능, 근육 기능 등에 관여하는 설포닐루레아 수용체(SUR)도 이 단백질 계열의 일부다. SUR 단백질의 돌연변이는 신생아 당뇨병의 잠재적인 원인이다. SUR은 설포닐루레아 같은 약물과 디아자산화칼륨 채널 오프너 활성제 등의 약물의 결합장소이기도 하다.

ABCD

ABCD 서브 패밀리는 과산화지질 안에서만 발현된 반전달물질을 암호화하는 4개의 유전자로 이루어져 있다. ABCD1은 일반적으로 늦은 유년기에 시작되는 신경분열과 부신결핍으로 특징지어지는 질환인 Adrenoleukodystrophy(ALD)의 X연계 형태를 담당한다. ALD 환자들의 세포는 부식되지 않은 포화지방산의 축적을 특징으로 하지만 이 과정에서 ABCD1의 정확한 역할은 아직 밝혀지지 않았다. 또한 다른 ABCD 유전자의 기능은 아직 결정되지 않았지만 지방산 대사에서 관련 기능을 발휘하는 것으로 생각되어 왔다.[9]

ABCE와 ABCF

이 두 부분군 모두 다른 ABC 전달체와 밀접한 관계가 있는 ATP 결합 영역을 가진 유전자로 구성돼 있지만, 이 유전자들은 트랜섬(trans-membrane) 영역을 위해 인코딩되지 않는다. ABCE는 OABP 또는 ABCE1 단 한 명으로 구성되는데, 특정 바이러스 감염에 대응하여 생성된 특정 과두정도를 인식하는 것으로 알려져 있다. ABCF 하위 그룹의 각 멤버는 ATP 바인딩 도메인 쌍으로 구성된다.[9]

ABCG

N 종단부 및 C 종단부의 Trans-membrane 도메인에 ATP 결합 부지를 가진 6개의 반쪽 전송기가 ABCG 하위 집단을 구성한다. 이 방향은 다른 모든 ABC 유전자와 반대다. 인간 게놈에는 ABCG 유전자가 5개뿐이지만, 드로소필라 게놈에는 15개, 효모에는 10개 있다. ABCG2 유전자는 미토산트론에 대한 높은 수준의 저항성을 위해 선택된 세포 라인에서 발견되었으며 ABCB1 또는 ABCC1의 발현이 없었다. ABCG2는 안트로사이클린 항암제뿐 아니라 토포테칸, 미톡산트론, 독소루비신을 기판으로 수출할 수 있다. 염색체 변환은 저항성 세포 라인에서 발견된 ABCG2 증폭 또는 재배열을 유발하는 것으로 밝혀졌다. ABCG2의 정상적인 기능은 알려져 있지 않다.[9]

이종간 하위 가족

TCDB에는 다음과 같은 트랜섬브레인 용액 운반체 분류 시스템이 구축되어 있다.[96]

ABC 수출업자의 세 가족은 그들의 진화적 기원에 의해 정의된다.[6] ABC1 수출업자는 2개의 TMS 전구체(TMS = transmbrane segment)의 유전자 내 곱셈에 의해 진화했다. "2 TMS" 단백질은 6 TMS 단백질을 주기 위해 2개의 투과성 분절)을 가지고 있다. ABC2 수출업자는 3 TMS 전구체의 유전자 내 복제에 의해 진화했고, ABC3 수출업자는 4 TMS 전구체에서 진화하여 운송 기능에 필요한 2개의 4 TMS 단백질을 주거나, 8개 또는 10개의 TMS 단백질을 주도록 내부 복제했다. 10개의 TMS 단백질은 두 개의 4개의 TMS 반복 단위 사이에 2개의 추가 TMS를 가지고 있는 것으로 보인다.[97] 대부분의 흡수 시스템(3.A.1.21을 제외한 모든 시스템)은 ABC2 타입으로 뉴클레오티드를 처리하는 방식에 따라 타입 I과 타입 II로 나뉜다. ECF라고 불리는 ABC2 수입업체의 특별한 하위 제품군은 기질인식을 위해 별도의 하위 장치를 사용한다.[98]

ABC1(InterPro: IPR036640):

  • 3.A.1.106 지질 수출국(LipidE) 가족
  • 3.A.1.108 β-글루칸 내보내기(GlucanE) 제품군
  • 3.A.1.109 단백질-1 수출자(Prot1E) 제품군
  • 3.A.1.110 단백질-2 내보내기 도구(Prot2E) 제품군
  • 3.A.1.111 펩타이드-1 수출자(Pep1E) 제품군
  • 3.A.1.112 펩타이드-2 수출자(Pep2E) 제품군
  • 3.A.1.113 펩타이드-3 수출자(Pep3E) 제품군
  • 3.A.1.117 의약품 수출자-2(DrugE2) 제품군
  • 3.A.1.18 Microcin J25 수출업자(McjD) 가족
  • 3.A.1.119 약물/시더로포어 수출자-3(DrugE3) 제품군
  • 3.A.1.123 펩타이드-4 내보내기(Pep4E) 제품군
  • 3.A.1.127 AmfS 펩타이드 수출자(AmfS-E) 제품군
  • 3.A.1.129 CydDC Cystine Exporter(CydDC-E) 제품군
  • 3.A.1135 의약품 수출자-4(DrugE4) 제품군
  • 3.A.1.139 UDP-Glucose Exporter(U-GlcE) 제품군(UPF0014 제품군)
  • 3.A.1.201 멀티드러그 저항 수출국(MDR) 제품군(ABCB)
  • 3.A.1.202 낭포성 섬유증 투과 전도성 내보내기(CFTR) 제품군(ABCC)
  • 3.A.1.203 과산화지질 지방 Acyl CoA 트랜스포터(P-FAT) 제품군(ABCD)
  • 3.A.1.206 a-Factor Sex Perromone Exporter (STE) Family (ABCB)
  • 3.A.1.208 약물 커플게이트 트랜스포터(DCT) 제품군(ABCC) (Dbsbska et al., 2011)
  • 3.A.1.209 MHC 펩타이드 트랜스포터(TAP) 제품군(ABCB)
  • 3.A.1.210 중금속 트랜스포터(HMT) 제품군(ABCB)
  • 3.A.1.212 MPE(Mitochondrial Peptide Exporter) 제품군(ABCB)
  • 3.A.1.21 Sideropore-Fe3+ 업테이크 트랜스포터(SIUT) 제품군

ABC2(InterPro: IPR000412 [부분]):

  • 3.A.1.101 CPSE(Capsular Polycharide Export) 제품군
  • 3.A.1.102 LOSE(Lipooligosaccharide Exporter) 제품군
  • 3.A.1.103 LPSE(LopolySaccharide Exporter) 제품군
  • 3.A.1.104 테이초산 수출국(TAI) 제품군
  • 3.A.1.105 마약 수출국-1(DrugE1) 패밀리
  • 3.A.1.107 Putative Heme Exporter(HemeE) 제품군
  • 3.A.1.15 Na+ 수출업체(NatE) 제품군
  • 3.A.1.116 Microcin B17 수출업자(McbE) 가족
  • 3.A.1.124 3-성분 펩타이드-5 내보내기(Pep5E) 제품군
  • 3.A.1.126 β-Exotoxin I 내보내기(βETE) 제품군
  • 3.A.1.128 SkfA 펩타이드 수출국(SkFA-E) 제품군
  • 3.A.1.130 멀티드러그/헬리신 수출자(MHE) 제품군
  • 3.A.1.131 Bacitracin 저항성(Bcr) 패밀리
  • 3.A.1.132 글라이딩 운동성 ABC 트랜스포터(Gld) 패밀리
  • 3.A.1.133 펩타이드-6 수출자(Pep6E) 제품군
  • 3.A.1.138 무명 ABC-2형(ABC2-1) 패밀리
  • 3.A.1.141 Ethyl Viologen 내보내기(EVE) 제품군(DUF990 제품군, InterPro: IPR010390)
  • 3.A.1.142 글리콜리피드 플립파제(G.L.Flippase) 계열
  • 3.A.1.143 엑소프로테인 분비 시스템(EcsAB(C))
  • 3.A.1.144: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-1 (ABC2-1) 패밀리
  • 3.A.1.145: 펩티다아제 퓨즈 기능상 비특징 ABC2-2 (ABC2-2) 패밀리
  • 3.A.1.146: 액티노르호딘(ACT)과 언실프로디지오신(RED) 수출자(ARE) 계열
  • 3.A.1.147: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-2 (ABC2-2) 패밀리
  • 3.A.1.148: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-3 (ABC2-3) 패밀리
  • 3.A.1.149: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-4 (ABC2-4) 패밀리
  • 3.A.1.150: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-5 (ABC2-5) 패밀리
  • 3.A.1.151: 기능적으로 특성화되지 않은 ABC2-6 (ABC2-6) 패밀리
  • 3.A.1.152: LptBFG 계열(InterPro: IPR005495)
  • 3.A.1.204 눈 색소 전구 전달체(EPP) 패밀리(ABCG)
  • 3.A.1.205 플리오티안성 약물 저항성(PDR) 제품군(ABCG)
  • 3.A.1.211 콜레스테롤/인산염/수질(CPR) 플립파아제(ABCA) 패밀리
  • 9.B.74 페이즈 감염 단백질(PIP) 제품군
  • 모든 흡수 시스템(3.A.1.1 - 3.A.1.21 제외)
    • 3.A.1.1 탄수화물 흡수 트랜스포터-1(CUT1)
    • 3.A.1.2 탄수화물 흡수 트랜스포터-2(CUT2)
    • 3.A.1.3 극성 아미노산 흡수 트랜스포터(PAAT)
    • 3.A.1.4 소수성 아미노산 흡수 트랜스포터(HAAT)
    • 3.A.1.5 펩타이드/오핀/니켈 업테이크 트랜스포터(PepT)
    • 3.A.1.6 황산염/텅스테이트 업테이크 트랜스포터(SulT)
    • 3.A.1.7 인산염 흡수 트랜스포터(PhoT)
    • 3.A.1.8 Molybate Uptake Transport (MolT)
    • 3.A.1.9 인산염 흡수 트랜스포터(PhnT)
    • 3.A.1.10 철 업테이크 트랜스포터(FeT)
    • 3.A.1.11 폴리아민/오핀/인산염 업테이크 트랜스포터(POPT)
    • 3.A.1.12 쿼터너리 아민 업테이크 트랜스포터(QAT)
    • 3.A.1.13 비타민 B 섭취12 트랜스포터(B12T)
    • 3.A.1.14 철 첼레이트 업테이크 트랜스포터(FeCT)
    • 3.A.1.15 망간/진크/철 첼레이트 업테이크 트랜스포터(MZT)
    • 3.A.1.16 질산염/니트라이트/시아나이트 업테이크 트랜스포터(NITT)
    • 3.A.1.17 타우린 업테이크 트랜스포터(TauT)
    • 3.A.1.19 티아민 업테이크 트랜스포터(ThiT)
    • 3.A.1.20 브라키스피라 철 트랜스포터(BIT)
    • 3.A.1.21 Sideropore-Fe3+ 업테이크 트랜스포터(SIUT)
    • 3.A.1.24 MUT(Methionine Uptake Transport) 제품군(3.A.1.3 및 3.A.1.12와 유사)
    • 3.A.1.27 γ-헥사로클로클로헥산(HCH) 패밀리(3.A.1.24 및 3.A.1.12와 유사)
    • 3.A.1.34 트립토판(TrpXYZ) 패밀리
    • ECF 흡수 시스템
      • 3.A.1.18 코발트 업테이크 트랜스포터(CoT) 패밀리
      • 3.A.1.22 니켈 흡수 트랜스포터(NiT) 제품군
      • 3.A.1.23 니켈/코발트 업테이크 트랜스포터(NiCoT) 제품군
      • 3.A.1.25 바이오틴 업테이크 트랜스포터(BioMNY) 제품군
      • 3.A.1.26 투약 티아민 업테이크 트랜스포터(ThiW) 패밀리
      • 3.A.1.28 큐오신(큐오신) 패밀리
      • 3.A.1.29 메티오닌 전구체(Met-P) 계열
      • 3.A.1.30 티아민 전구체(Thi-P) 가족
      • 3.A.1.31 무명-ABC1(U-ABC1) 패밀리
      • 3.A.1.32 코발라민 전구체(B12-P) 계열
      • 3.A.1.33 MTA(Methylthioadenosine) 제품군

ABC3(InterPro: IPR003838):

  • 3.A.1.114 개연성 글리콜리피드 수출업자(DevE) 패밀리
  • 3.A.1.122 Macrolide Exporter(MacB) 제품군
  • 3.A.1.125 LPT(Transpocase) 계열
  • 3.A.1.134 펩타이드-7 수출자(Pep7E) 제품군
  • 3.A.1.136 특징 없는 ABC-3 타입 (U-ABC3-1) 패밀리
  • 3.A.1.137 특징 없는 ABC-3 타입 (U-ABC3-2) 패밀리
  • 3.A.1.140 FtsX/FtSE 패밀리(FtsX/FtSE)
  • 3.A.1.207 진핵 ABC3(E-ABC3) 패밀리

ABC 슈퍼패밀리에 속하는 단백질 보기 : 여기

이미지들

ABC 단백질의 수용성 영역의 많은 구조들이 최근 몇 년 동안 생성되었다.[2]

참고 항목

참조

  1. ^ a b c d Fath, M. J.; Kolter, R. (December 1993). "ABC transporters: bacterial exporters". Microbiological Reviews. 57 (4): 995–1017. doi:10.1128/MMBR.57.4.995-1017.1993. ISSN 0146-0749. PMC 372944. PMID 8302219.
  2. ^ a b Jones PM, George AM (Mar 2004). "The ABC transporter structure and mechanism: perspectives on recent research". Cellular and Molecular Life Sciences. 61 (6): 682–99. doi:10.1007/s00018-003-3336-9. PMID 15052411. S2CID 21422822.
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