MOP flippas

Multidrug /oligosackaridyl-lipid/polysackarid (MOP) flippas-superfamiljen ( TC# 2.A.66 ) är en grupp av integrerade membranproteinfamiljer. MOP flippase superfamiljen inkluderar tolv avlägset besläktade familjer, sex för vilka funktionella data finns tillgängliga:

  1. En allestädes närvarande familj ( MATE ) specifik för läkemedel - (TC# 2.A.66.1) The Multi Antimicrobial Extrusion (MATE) Family
  2. En ( PST ) specifik för polysackarider och/eller deras lipidkopplade prekursorer i prokaryoter - ( TC# 2.A.66.2) The Polysaccharide Transport (PST) Family
  3. En ( OLF ) specifik för lipidkopplade oligosackaridprekursorer av glykoproteiner i eukaryoter - (TC# 2.A.66.3) Oligosaccharidyl-lipid Flippase (OLF) Family
  4. En ( MVF ) lipid-peptidoglykanprekursor flippas involverad i cellväggsbiosyntes - (TC# 2.A.66.4) The Mouse Virulence Factor (MVF) Family
  5. En ( AgnG ) som inkluderar en enda funktionellt karakteriserad medlem som extruderar antibiotikan, Agrocin 84 - (TC# 2.A.66.5) The Agrocin 84 Antibiotic Exporter (AgnG) Family
  6. Och slutligen en ( Ank ) som transporterar oorganiskt pyrofosfat (PP i ) - (TC# 2.A.66.9) The Progressive Ankylose (Ank) Family

Alla funktionellt karakteriserade medlemmar av MOP-superfamiljen katalyserar utflödet av deras substrat, förmodligen genom katjonantiport .

Funktionellt karaktäriserade familjer

2.A.66.1 Familjen Multi Antimicrobial Extrusion (MATE).

Huvudartikel: Multi-antimikrobiellt extruderingsprotein
-
antimikrobiella extruderingsproteinidentifierare
Symbol Para
Pfam PF01554
Pfam klan CL0222
InterPro IPR002528
TCDB 2.A.66
OPM superfamilj 220
OPM-protein 3mkt
Tillgängliga proteinstrukturer:
Pfam   strukturer / ECOD  
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma struktur sammanfattning

MATE- familjen består av flera medlemmar och inkluderar ett funktionellt karakteriserat multidrug effluxsystem från Vibrio parahaemolyticus NorM ( TC# 2.A.66.1.1 ), och flera homologer från andra närbesläktade bakterier som fungerar av ett läkemedel:Na + antiport mekanism, ett förmodat etioninresistensprotein av Saccharomyces cerevisiae (ERC1 (YHR032w); TC# 2.A.66.1.5 ), en katjonisk läkemedelsutflödespump i A. thaliana (dvs. AtDTX1 aka AT2G04040; TC# 2.A.66. .8 ) och det funktionellt okarakteriserade DNA-skada-inducerbara proteinet F (DinF; TC# 2.A.66.1.4 ) från E. coli.

Familjen inkluderar hundratals funktionellt okarakteriserade men sekvenserade homologer från bakterier, arkéer och alla eukaryota riken. En representativ lista över proteiner som tillhör MATE-familjen finns i Transporter Classification Database .

Strukturera

Bakterieproteinerna är ca 450 aminoacylrester långa och uppvisar 12 förmodade transmembransegment (TMS). De uppstod genom en intern gendupliceringshändelse från ett ursprungligt 6 TMS-kodande genetiskt element. Jästproteinerna är större (upp till cirka 700 rester) och uppvisar cirka 12 TMS.

hMATE1

Human MATE1 (hMATE1) är en elektroneutral H + /organisk katjon (OC) utbytare som ansvarar för det sista utsöndringssteget av strukturellt obesläktade toxiska organiska katjoner i njure och lever. Glu273, Glu278, Glu300 och Glu389 är konserverade i transmembranregionerna . Substitution med alanin eller aspartat minskade exporten av tetraetylammonium (TEA) och cimetidin , och flera hade förändrade substrataffiniteter. Således är alla dessa glutamatrester involverade i bindning och/eller transport av TEA och cimetidin, men deras roller är olika.

MATE (NorM) Transportreaktion

Den troliga transportreaktionen katalyserad av NorM och möjligen av andra proteiner i MATE-familjen är:

Antimikrobiell (in) + nNa + (ut) → Antimikrobiell (ut) + nNa + (in).

2.A.66.2 Familjen polysackaridtransport (PST).

Analyser som genomfördes 1997 visade att medlemmar av PST-familjen bildade två stora kluster. Den ena handlar om lipopolysackarid O-antigen ( undecaprenol pyrophosphate-linked O-antigen repeat unit) export (växling från den cytoplasmatiska sidan till den periplasmatiska sidan av de inre membranen) i gramnegativa bakterier . På den periplasmatiska sidan sker polymerisation katalyserad av Wzy. Den andra handlar om exopolysackarid eller kapselpolysackaridexport i både gramnegativa och grampositiva bakterier. Emellertid är arkeala och eukaryota homologer nu erkända. Mekanismen för energikoppling är inte etablerad, men homologi med MATE-familjen tyder på att de är sekundära bärare. Dessa transportörer kan fungera tillsammans med hjälpproteiner som tillåter passage över bara det cytoplasmatiska membranet eller båda membranen i det gramnegativa bakteriehöljet. De kan också reglera transporter. Således fungerar varje gramnegativt bakteriellt PST-system specifikt för en exo- eller kapselpolysackarid tillsammans med ett cytoplasmatiskt membran-periplasmatiskt hjälpprotein (MPA) med en cytoplasmatisk ATP-bindande domän (MPA1-C; TC# 3.C.3 ) såväl som ett yttre membranhjälpprotein (OMA; TC #3.C.5). Varje grampositivt bakteriellt PST-system fungerar tillsammans med ett homologt MPA1 + C-proteinpar som är ekvivalenta med ett MPA1-C-protein från gramnegativa bakterier. C-domänen har visat sig ha tyrosinproteinkinasaktivitet, så den kan fungera i en reglerande kapacitet. Lipopolysackaridexportörerna kan fungera specifikt vid translokationen av den lipidkopplade O-antigensidokedjans prekursor från den inre broschyren av det cytoplasmatiska membranet till den yttre broschyren. I detta avseende korrelerar de i funktion med flippasaktiviteterna hos medlemmar av familjen oligosackaridyl-lipid flippas (OLF) i MVF-familjerna.

Strukturera

Proteinmedlemmarna i PST-familjen har i allmänhet 400-500 aminoacylrester i längd och genomkorsar membranet som förmodade a-helixnyckel tolv gånger.

PST Transportreaktion

Den generaliserade transportreaktionen katalyserad av PST-familjens proteiner är:

Lipidkopplad polysackaridprekursor (in) + energi → Lipidkopplad polysackaridprekursor (ut).

2.A.66.3 Oligosackaridyl-lipid Flippas (OLF) familjen

OLF-familjen finns i de endoplasmatiska retikulära membranen hos eukaryoter. N-länkad glykosylering i eukaryota celler följer en konserverad väg i vilken ett tetradekasackaridsubstrat (Glc3Man9GlcNAc2) initialt sätts samman i ER-membranet som ett dolichylpyrofosfat (Dol-PP)-kopplat mellanprodukt innan det överförs till ett paraginylenalt protein i ett paraginylprotein. En intermediär, Man5GlcNAc2-PP-Dol görs på den cytoplasmatiska sidan av membranet och translokeras över membranet så att oligosackaridkedjan är vänd mot ER-lumen där biosyntesen fortsätter att fullbordas. Flippaset som katalyserar translokationssteget är beroende av Rft1-proteinet ( TC# 2.A.66.3.1 ) från S. cerevisiae .

Homologer

Homologer finns i växter, djur och svampar inklusive C. elegans , D. melanogaste r , H. sapiens , A. thaliana , S. cerevisiae och S. pombe . Dessa proteiner är avlägset besläktade med MATE- och PST-familjemedlemmar och antas därför vara sekundära bärare.

Strukturera

Jästproteinet, kallat nuclear division Rft1 protein ( TC# 2.A.66.3.1 ), är 574 aas med 12 förmodade TMS. Homologen i A. thaliana är 401 aas lång med 8 eller 9 förmodade TMS medan den i C. elegans är 522 aas lång med 11 förmodade TMS.

2.A.66.4 Familjen musvirulensfaktor (MVF).

En medlem av MVF-familjen, MviN ( TC# 2.A.66.4.1 ) av Salmonella typhimurium , har visat sig vara en viktig virulensfaktor för denna organism vid infektion av musen. I flera bakterier mviN -gener i operoner inklusive glnD -gener som kodar för uridyltransferaset som deltar i regleringen av kvävemetabolismen. Man tror att MviN kan vända Lipid II-peptidoglykan (PG)-prekursorn från den cytoplasmatiska sidan av det inre membranet till den periplasmatiska ytan och fungerar som ett förmodat lipidflippas i Salmonella typhimurium . I E. coli är MviN ett essentiellt protein som, när det är defekt, resulterar i ackumulering av polyprenyldifosfat-N-acetylmuraminsyra-(pentapeptid)-N-acetyl-glukosamin, som tros vara peptidoglykanförmedlingen som exporteras via MviN. I Mycobacterium tuberculosis tros MviN spela en viktig roll i peptidoglykanbiosyntesen.

Ett annat MVF-protein, MurJ, fungerar som ett peptidoglykanbiosyntesprotein. En 3-d strukturell modell visar att MurJ innehåller en lösningsmedelsexponerad kavitet inom membranets plan. MurJ har 14 TMS, och specifika laddade rester lokaliserade i den centrala kaviteten är avgörande för funktionen. Denna strukturella homologimodell antyder att MurJ fungerar som en viktig transportör i PG-biosyntes. Baserat på en in vivo-analys fungerar MurJ som ett flippas för den lipidkopplade cellväggprekursorn, polyisoprenoidkopplad disackarid-peptapeptid. Det finns kontroverser om rollen för denna porter och FtsW/RodA, som på basis av en in vitro-analys ansågs vara flippaser för samma mellanprodukt.

2.A.66.5 Familjen Agrocin 84 Antibiotic Exporter (AgnG).

Agrocin 84 är ett disubstituerat adeninnukleotidantibiotikum tillverkat av och specifikt för Agrobacteria . Den kodas av pAgK84-plasmiden från A. tumefaciens och riktar sig mot ett tRNA-syntetas. AgnG - genen kodar för ett protein på 496 aas med 12-13 förmodade TMS och en kort hydrofil N-terminal domän med 80 rester. En TCDB Blast-sökning med 2 iterationer visar att medlemmar av AgnG-familjen är släkt med U-MOP12-familjen (TC# 2.A.66.12) och PST-familjen (TC# 2.A.66.2) och mer avlägset relaterade till OLF (TC# 2.A.66.3), MVF (TC# 2.A.66.4) och LPS-F (TC# 2.A.66.10) familjer.

Transportreaktion

Reaktionen katalyserad av AgnG är:

agrocin (in) → agrocin (ut)

AgnG homolog 2 av Lyngbya sp. (TC# 2.A.66.5.3) anses vara en polysackaridexportör.

2.A.66.9 Familjen progressiv ankylos (Ank).

Kraniometafysdysplasi (CMD) är en bendysplasi som kännetecknas av överväxt och skleros av kraniofaciala ben och onormal modellering av metafyserna i de tubulära benen. Hyperostos och skleros i skallen kan leda till kranialnervskompressioner som resulterar i hörselnedsättning och ansiktspares. En autosomal dominant form av störningen har kopplats till kromosom 5p15.2-p14.1 inom en region som hyser den humana homologen (ANKH; TC# 2.A.66.9.1 ) av den progressiva ankylosgenen för mus ( ank ). ANK-proteinet spänner över cellmembranet och transporterar oorganiskt pyrofosfat (PPi ) , en viktig hämmare av fysiologisk och patologisk förkalkning, benmineralisering och benresorption.

Strukturera

ANK-proteinet har 12 membranomspännande helixar med en central kanal som tillåter passage av PPi . Mutationer förekommer vid mycket konserverade aminosyrarester som antas vara lokaliserade i den cytosoliska delen av proteinet. PP i -bäraren ANK handlar om benbildning och ombyggnad.

Andra familjer

  • 2.A.66.6 - The Putative Exopolysaccharide Exporter (EPS-E) Family
  • 2.A.66.7 - Förmodad O-Unit Flippas (OUF) familj
  • 2.A.66.8 - Okänd MOP-1 (U-MOP1) familj
  • 2.A.66.10 - LPS Precursor Flippas (LPS-F) familj
  • 2.A.66.11 - Okaraktäriserad MOP-11 (U-MOP11) familj
  • 2.A.66.12 - Okaraktäriserad MOP-12 (U-MOP12) familj

Se även

Från och med 19:37, 24 februari 2016 (UTC), härrör den här artikeln helt eller delvis från Transporter Classification Database , författad av Saier Lab. Upphovsrättsinnehavaren har licensierat innehållet på ett sätt som tillåter återanvändning enligt CC BY-SA 3.0 och GFDL . Alla relevanta villkor måste följas. Den ursprungliga texten var på "2.A.66 The Multidrug/Oligosaccharidyl-lipid/Polysaccharide (MOP) Flippase Superfamily"

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=MOP_flippase&oldid=1077089369 "