1가 양이온: 프로톤 안티포터-2

Monovalent cation:proton antiporter-2

단가 양이온:프로톤 안티포터-2(CPA2) 패밀리(TC# 2.A.37)는 CPA 슈퍼패밀리에 속하는 중간 크기의 트랜스포터 패밀리이다.CPA2 패밀리의 일원들은 박테리아, 고세균, 진핵생물에서 발견되었다.CPA2 계열의 단백질은 333~900개의 아미노산 아실 잔기로 구성되며 10~14개의 막 통과 α-나선 스패너(TMS)[1][2]를 나타낸다.

호몰로지

몇몇 유기체는 복수의 CPA2 패럴로그를 가지고 있다.대장균이 3개, 메타노코커스 잔나스키가 4개, 시네코시스티스펙스가 4개다.5개의 패럴로그가 있습니다.칼륨 유출 시스템인 Kef는 세포질의 산성화를 통해 친전자성 화합물의 해로운 영향으로부터 박테리아를 보호합니다.Kef는 글루타치온(GSH)에 의해 억제되지만, 친전자성 존재 하에서 형성된 글루타치온-S-공역체(GS-X)에 의해 활성화된다.GSH와 GS-X는 세포 조절 [1]영역에 위치한 Kef의 중복 부위에 결합한다.

기능.

기능적으로 뛰어난 특징을 가진 패밀리 멤버는 다음과 같습니다.

  1. 대장균의 KefB/KefC K+ 유출 단백질(즉, TC# 2.A.37.1.3 및 TC# 2.A.37.1.1)은 조건에 따라 K/H+ 항구와 K 유니포트를+ 모두 촉매할+ 수 있다.
  2. 장구균+ 히라에의 Na/H+ 안티포터(NapA, TC# 2.A.37.2.1)
  3. S+. cerevisiae의 K/H+ 대향기(즉, Kha1, TC# 2.A.37.4.1).정상적인 생리적 조건 하에서 이들 단백질은 본질적으로 동일한 메커니즘에 의해 기능할 수 있다고 제안되었다.

대장균의 KefC와 KefB는 글루타치온 게이트+ K [7][8]유출의 원인이다.이들 단백질 각각은 트랜스막 소수성 N-말단 도메인과 덜 보존된 C-말단 친수 도메인으로 구성된다.각 단백질은 1차 트랜스포터를 코드하는 유전자와 겹치는 유전자에 의해 코드된 제2 단백질과 상호작용한다.KefC 보조 단백질은 YabF이고 KefB 보조 단백질은 YheR이다.이러한 보조 단백질은 수송 활동을 약 10배 [9]자극한다.이 단백질들은 독성 대사물에 노출되는 동안 세포 생존에 중요한데, 아마도 그것들이 K를 방출하고+ H 흡수를 가능하게 하기 때문이다+.KefB 또는 KefC K+ 배출 시스템의 활성화는 글루타치온 및 메틸글리옥살 또는 N-에틸말레이미드와 같은 반응성 전자 친이 존재해야만 일어난다.글리옥살라아제 I에 의해 메틸글리옥살-글루타티온 결합체 S-락토일글루타티온의 형성을 촉매하고, S-락토일글루타티온은 KefB 및 KefC를 [10]활성화한다.K+ 유출에 수반되거나 그에 따른+ H흡수(세포질의 산성화)는 친전자성 [4][7][8][11]독성에 대한 추가적인 보호 메커니즘으로 작용할 수 있다.글루타치온에 의한 수송 억제는 NADH에 [12]의해 강화되었다.

그램 음성세균은 세포질 pH를 조절하는 글루타치온 게이트 칼륨 유출계(Kef)에 의해 독성 전자친성 화합물로부터 보호된다.Roosild et al. (2010)는 대장균 KefC의 구조 및 기능 분석을 통해 게이트 메커니즘을 설명했다.밝혀진 메커니즘은 글루타티온 유도체의 미묘한 화학적 차이가 채널 [13]기능에 어떻게 반대 효과를 낼 수 있는지를 설명할 수 있다.Kef 채널은 Kef 활성을 억제하는 감소된 글루타티온과 친전자 해독 중에 형성되어 Kef를 활성화하는 글루타티온 부가물을 감지하는 칼륨 수송 및 NAD 결합(KTN) 도메인에 의해 조절된다.Roosild et al.(2010)는 감소된 글루타치온이 두 개의 KTN 접힘 사이의 도메인 간 연관성을 안정화시키는 반면, 큰 부가물은 이러한 상호작용을 입체적으로 방해한다는 것을 발견했다.F441은 환원된 글루타티온과 그 결합체를 구별하는 중추 잔기로 식별된다.이들은 KTN 도메인 [13]단백질에 대한 활성화 리간드의 결합에 있어 큰 구조적 변화를 보였다.

Magnetospirillum sp. strain AMB-1의 MagA 단백질은 세균 자분 합성에 필요한 것으로 보고되었다.magA 유전자는 철분 [14]결핍에 의해 전사 활성화된다.그러나 최근 보고서에 따르면 Magnetospirillum magneticum AMB-1과 M. gryphiswaldense MSR-1의 magA 돌연변이가 성장 [15]결함 없이 야생형 마그네토좀을 형성했다.그것의 수송 기능은 알려지지 않았다.바실러스 세레우스의 GerN 단백질과 바실러스 메가테륨의 GrmA 단백질은 각각 Na와 H+ 및/[16]또는+ K를 교환할+ 수 있는 포자발아단백질이다.Bacillus pseudofirmus의 AmhT 상동체는 K와4+ NH를 모두 운반하고+ 암모늄 항상성에 영향을 미치며, 정상적인 포자 형성 및 발아에 필요하다.이러한 단백질이 CPA2 패밀리의 구성원으로 확인됨에 따라 바실러스 포자의 형성 [17]및 발아에 1가의 양이온 수송이 필요함을 알 수 있다.

전송 반응

CPA2 패밀리의 구성원에 의해 촉매되는 일반적인 전달 반응은 다음과 같습니다.

M+(in) + nH+(out) m+ M(out) + nH+(in)

(캐리어 매개 모드)

일부 구성원은 다음을 촉진할 수도 있습니다.

M+(in) m+ M(out).

(채널 매개 모드)

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ a b Healy J, Ekkerman S, Pliotas C, Richard M, Bartlett W, Grayer SC, Morris GM, Miller S, Booth IR, Conway SJ, Rasmussen T (April 2014). "Understanding the structural requirements for activators of the Kef bacterial potassium efflux system". Biochemistry. 53 (12): 1982–92. doi:10.1021/bi5001118. PMC 4004266. PMID 24601535.
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