APC superfamilj

Identifierare
Symbol APC
Pfam klan CL0062
TCDB 2.A.3
OPM superfamilj 64

Aminosyra -polyamin-organokation ( APC ) superfamiljen är den näst största superfamiljen av sekundära bärarproteiner som för närvarande är kända, och den innehåller flera solute-bärare . Ursprungligen bestod APC-superfamiljen av underfamiljer under transportörens klassificeringsnummer (TC # 2.A.3 ). Denna superfamilj har sedan dess utökats till att omfatta arton olika familjer.

De senaste familjerna som lagts till inkluderar PAAP (Putative Amino Acid Permease), LIVCS (Branched Chain Amino Acid:Cation Symporter), NRAMP (Natural Resistance-Associated Macrophage Protein), CstA (Carbon starvation A protein), KUP (K + Uptake Permease ) ), BenE (Benzoat:H + Virginia Symporter) och AE (Anjonbytare). Bioinformatisk och fylogenetisk analys används för att kontinuerligt expandera befintliga familjer och superfamiljer.

Andra beståndsdelar i APC-superfamiljen är AAAP-familjen ( TC# 2.A.18 ), HAAAP-familjen ( TC# 2.A.42 ) och LCT-familjen ( TC# 2.A.43 ). Vissa av dessa proteiner uppvisar 11 TMS. Eukaryota medlemmar av denna superfamilj har granskats av Wipf et al. (2002) och Fischer et al. (1998).

Familjer

För närvarande erkända familjer inom APC Superfamily (med TC-nummer i blått) inkluderar:

APC-proteiner hos människor

Det finns flera APC-proteiner som uttrycks i människor, och de är SLC- proteiner. Det finns 11 SLC-familjer inklusive APC-proteiner: SLC4, 5, 6, 7, 11, 12, 23, 26, 32, 36 och 38. Den atypiska SLC TMEM104 är också klustrad till APC-klanen.

Struktur och funktion

Topologin för den välkarakteriserade mänskliga anjonbytaren 1 (AE1) överensstämmer med en UraA-liknande topologi på 14 TMS (12 α-helix TMS och 2 blandade spole/helix TMS). Alla funktionellt karakteriserade medlemmar av APC-superfamiljen använder katjonsymport för substratackumulering förutom några medlemmar av AE-familjen som ofta använder anjon:anjonbyte. Alla nya poster innehåller de två 5 eller 7 TMS-upprepningsenheterna som är karakteristiska för APC-superfamiljen, ibland med extra TMS i ändarna troligen resultatet av ett tillägg före duplicering. CstA-familjen innehåller den största variationen i TMS. Nya funktionellt karakteriserade medlemmar transporterar aminosyror, peptider och oorganiska anjoner eller katjoner. Förutom anjoner är dessa typiska substrat för etablerade APC-superfamiljmedlemmar. Active site TMS är rika på glycylrester i variabla men konserverade arrangemang.

I CadB av E. coli ( 2.A.3.2.2 ) är aminosyrarester involverade i både upptag och utsöndring, eller enbart i utsöndring, lokaliserade i de cytoplasmatiska slingorna och den cytoplasmatiska sidan av transmembransegmenten, medan rester involverade i upptaget är lokaliserad i de periplasmatiska slingorna och de transmembrana segmenten. En hydrofil kavitet föreslås bildas av transmembransegmenten II, III, IV, VI, VII, X, XI och XII. Baserat på 3D-strukturer av APC-superfamiljmedlemmar har Rudnick (2011) föreslagit vägen för transport och föreslagit en " rocking bundle" -mekanism.

Strukturen och funktionen hos kadaverin-lysin-antiportern, CadB ( 2.A.3.2.2 ), och putrescin-ornitin-antiportern, PotE ( 2.A.3.2.1 ), i E. coli har utvärderats med användning av modellstrukturer baserad på kristallstrukturen hos AdiC ( 2.A.3.2.5 ), en agmatin-arginin-antiporter (​). Den centrala kaviteten i CadB, som innehåller det substratbindande stället, är bredare än PotE, vilket speglar de olika storlekarna av kadaverin och putrescin. Storleken på den centrala kaviteten av CadB och PotE är beroende av vinkeln för transmembran helix 6 (TM6) mot periplasman. Tyr(73), Tyr(89), Tyr(90), Glu(204), Tyr(235), Asp(303) och Tyr(423) från CadB och Cys(62), Trp(201), Glu (207), Trp(292) och Tyr(425) från PotE är starkt involverade i antiportverksamheten. Dessutom är Trp(43), Tyr(57), Tyr(107), Tyr(366) och Tyr(368) av CadB företrädesvis involverade i kadaverinupptag vid neutralt pH, medan endast Tyr(90) av PotE är involverad företrädesvis vid putrescinupptag. Resultaten indikerade att den centrala kaviteten i CadB består av TM 2, 3, 6, 7, 8 och 10, och att PotE består av TM 2, 3, 6 och 8. Flera rester är nödvändiga för att känna igen kadaverin i periplasman eftersom nivån av kadaverin är mycket lägre än för putrescin vid neutralt pH.

Den ungefär tunnformade AdiC-subenheten på ca. 45 Å diameter består av 12 transmembranspiraler, TMS1 och TMS6 är avbrutna av korta icke-spiralformade sträckor i mitten av deras transmembrana spännvidder. Biokemisk analys av homologer placerar amino- och karboxiterminalerna på den intracellulära sidan av membranet. TM1–TM10 omger ett stort hålrum som exponeras för den extracellulära lösningen. Dessa tio spiraler omfattar två inverterade strukturella upprepningar. TM1–TM5 av AdiC ligger väl i linje med TM6–TM10 vänd "upp och ner" runt en pseudo-tvåfaldig axel nästan parallell med membranplanet. Således parar TMS1 med TMS6, TMS2 med TMS7, etc. Helices TMS11 och TMS12, icke-deltagare i denna upprepning, tillhandahåller det mesta av det homodimera gränssnittet på 2 500 Å2. AdiC speglar det gemensamma vecket som oväntat observerats i fyra fylogenetiskt obesläktade familjer av Na + -kopplade transportörer av lösta ämnen: BCCT ( 2.A.15 ), NCS1 ( 2.A.39 ), SSS ( 2.A.21 ) och NSS ( 2 ) .A.22 ).

Transportreaktioner

Transportreaktioner som vanligtvis katalyseras av medlemmar i APC-superfamiljen inkluderar:

Löst: protonsymport

Löst ämne (ut) + nH + (ut) → Löst ämne (in) + nH + (in).

Löst: löst ämne antiport

Löst ämne-1 (ut) + Löst ämne-2 (in) ⇌ Löst ämne-1 (in) + Löst ämne-2 (ut).

Dessa reaktioner kan skilja sig åt för vissa familjemedlemmar.

Vidare läsning

Från och med denna redigering använder den här artikeln innehåll från "The Amino Acid-Polyamine-Organocation (APC) Superfamily" , som är licensierad på ett sätt som tillåter återanvändning under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License , men inte under GFDL . Alla relevanta villkor måste följas.

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=APC_superfamily&oldid=1135181987 "