Mitokondriell bärare

1okc opm.png
Mitokondriella ADP/ATP
bäraridentifierare
Symbol Mito_carr
Pfam PF00153
InterPro IPR018108
PROSITE PDOC00189
SCOP2 1okc / SCOPe / SUPFAM
TCDB 2.A.29
OPM superfamilj 21
OPM-protein 1 okc
Tillgängliga proteinstrukturer:
Pfam   strukturer / ECOD  
PDB RCSB PDB ; PDBe ; PDBj
PDBsumma struktur sammanfattning
PDB A:9-104 A:112-206 A:112-206 A:112-206 A:112-206
MC Superfamily
Identifiers
Symbol ?
InterPro IPR023395

Mitokondriella bärare är proteiner från lösta bärarfamilj 25 som överför molekyler över mitokondriernas membran . Mitokondriella bärare klassificeras också i Transporter Classification Database . Mitochondrial Carrier ( MC ) Superfamily har utökats till att omfatta både den ursprungliga Mitochondrial Carrier ( MC ) familjen ( TC# 2.A.29 ) och Mitochondrial Inner/Outer Membrane Fusion (MMF) familjen ( TC# 1.N.6 ) ).

Fylogeni

Medlemmar av MC-familjen (SLC25) ( TC# 2.A.29 ) finns uteslutande i eukaryota organeller även om de är kärnkodade. De flesta finns i mitokondrier, men några finns i peroxisomer av djur, i hydrogenosomer av anaeroba svampar och i amyloplaster av växter.

SLC25 är den största transportörfamiljen för lösta ämnen hos människor. 53 medlemmar har identifierats i humant genom, 58 i A. thaliana och 35 i S. cerevisiae . Funktionerna för cirka 30 % av de humana SLC25-proteinerna är okända, men de flesta av jästhomologerna har identifierats funktionellt. Se TCDB för funktionella uppdrag

Fungera

Många MC-proteiner katalyserar företrädesvis utbytet av ett löst ämne mot ett annat ( antiport ). En mängd av dessa substratbärarproteiner , som är involverade i energiöverföring, har hittats i de inre membranen av mitokondrier och andra eukaryota organeller såsom peroxisomen och underlättar transporten av oorganiska joner, nukleotider, aminosyror, ketosyror och kofaktorer över membranet. Sådana proteiner inkluderar:

Funktionella aspekter av dessa proteiner, inklusive metabolittransport, har granskats av Dr Ferdinando Palmieri och Dr Ciro Leonardo Pierri (2010). Sjukdomar orsakade av defekter hos mitokondriella bärare granskas av Palmieri et al. (2008) och av Gutiérrez-Aguilar och Baines 2013. Mutationer av mitokondriella bärargener inblandade i mitokondriella funktioner andra än oxidativ fosforylering är ansvariga för karnitin/acylkarnitinbärarbrist, HHH-syndrom, aspartat/glutamat isoform, aspartat/glutamat isoform, 2 - mikrofosfatbrist epilepsi. Dessa störningar kännetecknas av specifika metabola dysfunktioner, beroende på den fysiologiska rollen av den drabbade bäraren i intermediär metabolism. Defekter hos mitokondriella bärare som förser mitokondrier med substraten för oxidativ fosforylering, oorganiskt fosfat och ADP, är ansvariga för sjukdomar som kännetecknas av defekt energiproduktion. Rester involverade i substratbindning i mitten av transportören och gating har identifierats och analyserats.

Strukturera

Permeaser av MC-familjen (den humana SLC25-familjen) har sex transmembrana a-helixar . Proteinerna är av ganska likformig storlek på cirka 300 rester. De uppstod genom tandem intragen triplikation där ett genetiskt element som kodade för två skiftnycklar gav upphov till en kodande för sex skiftnycklar. Denna händelse kan ha inträffat för mindre än 2 miljarder år sedan när mitokondrier först utvecklade sina specialiserade endosymbiotiska funktioner i eukaryota celler. Medlemmar av MC-familjen är funktionella och strukturella monomerer även om tidiga rapporter indikerade att de är dimerer.

De flesta MC-proteiner innehåller en primär struktur som uppvisar tre upprepningar, var och en med cirka 100 aminosyrarester i längd, och både N- och C-terminalerna är vända mot intermembranutrymmet . Alla bärare innehåller en gemensam sekvens, hänvisad till som MCF-motivet, i varje upprepad region, med viss variation i en eller två signatursekvenser.

Bland medlemmarna i den mitokondriella bärarfamiljen som har identifierats är det ADP/ATP-bäraren (AAC; TC# 2.A.29.1.1 ) som är ansvarig för att importera ADP till mitokondrierna och exportera ATP från mitokondrierna och in i cytosolen efter syntes. AAC är ett integrerat membranprotein som syntetiseras utan en klyvbar försekvens, men som istället innehåller intern inriktningsinformation. Den består av en korgformad struktur med sex transmembranspiraler som lutar i förhållande till membranet, 3 av dem "böjda" på grund av närvaron av prolylrester .

Rester som är viktiga för transportmekanismen är sannolikt symmetriska, medan rester involverade i substratbindning kommer att vara asymmetriska vilket återspeglar substratens asymmetri. Genom att poängsätta symmetrin hos rester i sekvensupprepningarna, gjorde Robinson et al. (2008) identifierade de substratbindningsställen och saltbryggnätverk som är viktiga för transport. Symmetrianalyserna ger en bedömning av resternas roll och ger ledtrådar till de kemiska identiteterna hos substrat för okarakteriserade transportörer.

Det finns strukturer av mitokondriella ADP/ATP-bäraren i två olika tillstånd. Det ena är det cytoplasmatiska tillståndet, hämmat av karboxiatraktylosid , i vilket substratets bindningsställe är tillgängligt för intermembranutrymmet, som är konfluent med cytosolen, dvs den bovina mitokondriella ADP/ATP-bäraren ​/​, jäst-ADP/ATP-bäraren Aac2p /​, jäst ADP/ATP-bäraren Aac3p​/​, Ett annat är matristillståndet, hämmat av bongkrekinsyra , där substratets bindningsställe är tillgängligt för mitokondriella matrisen, dvs. svampmitokondriella ADP/ATP-bäraren. Dessutom finns det strukturer av de kalciumreglerande domänerna av den mitokondriella ATP-Mg/Pi-bäraren i det kalciumbundna tillståndet ​/​ och mitokondriella aspartat-/glutamatbärare i olika regulatoriska tillstånd ​/​/​.

Substrat

Mitokondriella bärare transporterar aminosyror , ketosyror , nukleotider , oorganiska joner och kofaktorer genom mitokondriernas inre membran . Transportörerna består av sex transmembrana alfa-helixar med trefaldig pseudo-symmetri.

De transporterade substraten av MC-familjemedlemmar kan binda till botten av kaviteten och translokation resulterar i en övergående övergång från en "grop" till en "kanal" konformation. En hämmare av AAC, carboxyatractylosid, binder troligen där ADP binder, i gropen på den yttre ytan och blockerar därmed transportcykeln. En annan inhibitor, bongkrekinsyra , tros stabilisera en andra konformation, med gropen vänd mot matrisen. I denna konformation kan hämmaren binda till ATP-bindningsstället. Funktionella och strukturella roller för rester i TMS har föreslagits. Den mitokondriella bärarsignaturen, Px[D/E]xx[K/R], för bärare är troligen involverad både i biogenes och i transportaktiviteten av dessa proteiner. En homolog har identifierats i mimivirusgenomet och visat sig vara en transportör för dATP och dTTP.

Exempel på transporterade föreningar inkluderar:

Exempel

Mänskliga proteiner som innehåller denna domän inkluderar:

Jäst Ugo1 är ett exempel på MMF-familjen, men detta protein har ingen mänsklig ortolog.

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mitochondrial_carrier&oldid=1136441880 "