Nikotinamid-ribonukleosidupptagstransportörer
| Identifierare | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Symbol | PnuC | ||||||||
| Pfam | PF04973 | ||||||||
| TCDB | 4.B.1 | ||||||||
| OPM superfamilj | 377 | ||||||||
| OPM-protein | 4qtn | ||||||||
| |||||||||
Nicotinamide Ribonucleoside (NR) Uptake Permease (PnuC) Family ( TC# 4.B.1 ) är en familj av transmembrana transportörer som ingår i TOG-superfamiljen . Nära PnuC-homologer finns i ett brett spektrum av gramnegativa och grampositiva bakterier , archaea och eukaryoter .
Fungera
PnuC av Salmonella typhimurium och Haemophilus influenzae tros fungera i samarbete med NadR-homologer, multifunktionella proteiner som tillsammans med PnuC deltar i NR- fosforylering , transport och transkriptionsreglering . NadR, ett cytoplasmatiskt protein som delvis är membranassocierat, innehåller en välkonserverad och en dåligt konserverad mononukleotidbindande konsensussekvens ( G -X4 GKS). Det driver transport och kan göra transport känslig för interna pyridinnukleotidnivåer. Medan dess N-terminala halva fungerar som en repressor, fungerar dess C-terminala halva som ett NR-kinas i en förmodad grupptranslokationsprocess.
PnuC av Haemophilus influenzae
H. influenzae - homologen har visats transportera NR från periplasman till cytoplasman. Fosforylering av NR med NadR krävs för NR-upptag. Ribonukleosidkinas (RNK)-domänen har både Walker A- och Walker B-motiv , ansvariga för ATP-bindning och fosforylöverföring. Dessutom identifierades en föreslagen LID-domän i RNK. LID-domäner har hittats i andra kinaser, och dessa domäner är regioner som kan röra sig efter substratbindning. De är ansvariga för koordinering av tre distinkta konformationer, ett öppet tillstånd i frånvaro av substrat, ett delvis slutet tillstånd efter substratbindning och ett helt stängt tillstånd när båda substraten är närvarande.
I H. influenzae går NR in i NAD + -resyntesvägen efter fosforylering till NMN, och därefter syntetiseras NAD + från NMN och ATP via en NMN-adenylyltransferasaktivitet. NadR representerar ett multifunktionellt regulator/enzymkomplex som kan integrera flera funktioner, såsom enzymatisk katalys, transport och transkriptionsreglerande aktiviteter.
Andra beståndsdelar som krävs för upptag
Komponenterna i H. influenzae -vägen som är nödvändiga för NAD +- , NMN- och NR-upptag har bestämts. Merdanovic et al. kännetecknade två enzymer, ett yttre membran-nukleotidfosfatas och ett NAD + -nukleotidas (NadN) beläget i periplasman. De visade att NAD + och NMN korsar det yttre membranet huvudsakligen via OmpP2-porin.
Endast NR kan användas av PnuC-transportsystemet som finns i det inre membranet. pnuC - genprodukten är det protein som är ansvarigt för huvudflödet av NR-substratet in i cytoplasman. Studien av Merdanovic et al. tyder på att RNK-aktiviteten hos NadR bestämmer NR-transport och regleras negativt av cytoplasmatisk NAD + återkopplingsinhibering. Därför är NR-upptaget under NadR-återkopplingskontroll.
ATP, inte protonens drivkraft , verkar krävas för NR-upptag. Således är drivkraften för NR-upptag via PnuC NR-fosforylering av NadR. En samordnad grupptranslokationsmekanism kan övervägas varigenom NadR underlättar dissociationen av NR från PnuC genom att fosforylera den till NMN, vilket förhindrar utflöde av NR.
Transportreaktion
Den föreslagna transportreaktionen katalyserad av PnuC och NadR är:
NR (ut) + ATP (in) → NMN (in) + ADP (in).
Strukturera
PnuC av Salmonella typhimurium och Haemophilus influenzae är integrerade membranproteiner , 239 respektive 226 aminoacylrester (aas) i längd, med 7 förmodade transmembrana α-helixsegment .
Strukturen för NadR har bestämts. Mutationer i nadR -genen som stör NR-upptaget förekommer i den C-terminala delen av NadR. En helix-turn-helix DNA-bindande domän närvarande i NadR av S. enterica serovar Typhimurium kunde inte hittas i NadR-homologen av H. influenzae . Därför föreslogs att NadR i H. influenzae inte har någon reglerande funktion på transkriptionsnivå. Strukturerna för humant NR-kinas 1 (2QL6_P) med nukleotid- och nukleosidsubstrat bundna har lösts. Det är strukturellt likt Rossmann-faldiga metabolitkinaser.
PnuC har visat sig likna SWEET porters i övergripande veck, vilket stöder slutsatsen att dessa två familjer är medlemmar av TOG-superfamiljen.
Kristallstrukturer
NadR Protein från H. <a i=2>influenzae
NR transportör PnuC
