Пермеаза захвата калия - Potassium uptake permease
| Белок транспортной системы калия с низким сродством | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | КУП или ТркД | ||||||||
| Pfam | PF02705 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR003855. | ||||||||
| |||||||||
| Транспортер калия с высоким сродством | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Символ | HAK1 | ||||||||
| Pfam | PF02705 | ||||||||
| ИнтерПро | IPR003855 | ||||||||
| |||||||||
В калий (К+) семейства пермеазы захвата (KUP) (TC № 2.A.72 ) является членом Суперсемейство APC вторичных перевозчиков.[1] Белки Семейство КУП / ХАК / КТ включают белок KUP (TrkD) Кишечная палочка и гомологи в обоих Грамположительный и Грамотрицательные бактерии. Высокое сродство (20 мкМ) K+ системы поглощения (Hak1, ТК № 2.A.72.2.1 ) дрожжей Debaryomyces occidentalis а также грибок, Neurospora crassa, и были охарактеризованы несколько гомологов у растений. Arabidopsis thaliana и другие растения обладают множественными паралогами семейства KUP. В то время как многие растительные белки тесно сгруппированы вместе, белки Hak1 дрожжей, а также два грамположительных и грамотрицательных бактериальных белка имеют отдаленное родство на филогенетическом дереве семейства KUP.[2] Всех классифицированных в настоящее время членов семьи KUP можно найти в База данных классификации транспортеров.
Структура и функции
кишечная палочка
В Кишечная палочка белок имеет длину 622 аминоацильных остатка и имеет 12 установленных трансмембранных гаечных ключей (440 остатков) с необходимым гидрофильным С-концевым доменом из 182 остатков, локализованным на цитоплазматической стороне мембраны.[3] Делеция большей части гидрофильного домена снижает, но не отменяет транспортную активность KUP. Функция С-концевого домена неизвестна. В Кишечная палочка Считается, что белок KUP является вторичным переносчиком. Поглощение блокируется протонофорами, такими как CCCP (но нет арсенат ), и представлены доказательства механизма протонного симпорта.[4] В N. crassa Ранее было показано, что белок является K+:ЧАС+ symporter, установив, что семейство KUP состоит из вторичных носителей.
Дрожжи
Дрожжи с высоким сродством (KM = 1 мкМ) K+ транспортер Hak1 состоит из 762 аминоацильных остатков с 12 предполагаемыми ТМС. Словно Кишечная палочка KUP, он обладает С-концевым гидрофильным доменом, вероятно, локализованным на цитоплазматической стороне мембраны. Hak1 может накапливать K+ 106-сложите против градиента концентрации. Растение с высоким и низким сродством K+ транспортеры могут дополнять K+ поглощение дефектов в E. coli.
TRK
Транспортеры ТРК, отвечающие за основную массу К+ Накапливаются в растениях, грибах и бактериях, опосредуют ионные токи, вызываемые большими мембранными напряжениями (от -150 до -250 мВ), обычными для неживотных клеток. Бактериальные белки TRK напоминают K+ каналы в своей первичной последовательности кристаллизуются в виде мембранных димеров, имеющих внутримолекулярный K+-каналоподобная складчатость и комплекс с цитоплазматическим воротником, образованным из четырех доменов RCK.[5] Белки TRK грибов обладают большим встроенным регуляторным доменом и высококонсервативной парой трансмембранных спиралей (TMS 7 и 8, перед С-концом), которые, как предполагается, облегчают внутримембранный олигомеризация Эти белки HAK грибов представляют собой хлоридные каналы, опосредующие отток - процесс, подавляемый осмозащитными средствами. Это связано с гидрофобным гейтированием и напоминает проводимость по анионным каналам, управляемым лигандом Cys-петли. Возможно, тенденция гидрофобный или же амфипатический трансмембранные спирали для самоорганизации в олигомеры создают новые ионные пути через мембраны: гидрофобные нанопоры, пути с низкой селективностью, регулируемые хаотропный поведение отдельных ионных частиц под действием мембранного напряжения.[5]
Транспортная реакция
Обобщенная транспортная реакция для членов семейства KUP:[2]
- K+ (выход) + энергия → K+ (в).
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Vastermark A, Wollwage S, Houle ME, Rio R, Saier MH (октябрь 2014 г.). «Расширение суперсемейства вторичных носителей APC». Белки. 82 (10): 2797–811. Дои:10.1002 / prot.24643. ЧВК 4177346. PMID 25043943.
- ^ а б Saier, MH Jr. "2.A.72 Семейство пермеазы поглощения K + (KUP)". База данных классификации транспортеров.
- ^ Сато Й., Нанатани К., Хамамото С., Симидзу М., Такахаши М., Табучи-Кобаяси М., Мизутани А., Шредер Дж. И., Сума С., Уодзуми Н. (май 2014 г.). «Определение покрывающих мембран доменов и важнейших локализованных на мембране кислотных аминокислотных остатков для транспорта калия Kup / HAK / KT-типа Escherichia coli». Журнал биохимии. 155 (5): 315–23. Дои:10.1093 / jb / mvu007. PMID 24519967.
- ^ Захарян Э., Трчунян А. (октябрь 2001 г.). «Приток K + с помощью Kup в Escherichia coli сопровождается уменьшением оттока H +». Письма о микробиологии FEMS. 204 (1): 61–4. Дои:10.1111 / j.1574-6968.2001.tb10863.x. PMID 11682179.
- ^ а б Пардо Дж. П., Гонсалес-Андраде М., Аллен К., Курода Т., Слейман С. Л., Риветта А. (декабрь 2015 г.). «Структурная модель для факультативных анионных каналов в олигомерном мембранном белке: дрожжевой TRK (K (+)) системе». Pflügers Archiv. 467 (12): 2447–60. Дои:10.1007 / s00424-015-1712-6. PMID 26100673. S2CID 25527387.
дальнейшее чтение
- Ньевес-Кордонес, Мануэль; Раззак аль-Шиблави, Фуад; Сентенак, Эрве (2016). «Глава 9. Роль и транспорт натрия и калия в растениях». В Сигеле, Астрид; Сигель, Гельмут; Сигель, Роланд К. (ред.). Ионы щелочных металлов: их роль в жизни. Ионы металлов в науках о жизни. 16. Springer. С. 291–324. Дои:10.1007/978-3-319-21756-7_9. PMID 26860305.
- Фу ХХ, Луан С. (январь 1998 г.). «AtKuP1: транспортер К + с двойным сродством из Arabidopsis». Растительная клетка. 10 (1): 63–73. Дои:10.1105 / tpc.10.1.63. ЧВК 143931. PMID 9477572.
- Quintero FJ, Blatt MR (сентябрь 1997 г.). «Новое семейство переносчиков K + из Arabidopsis, которые сохраняются во всех типах». Письма FEBS. 415 (2): 206–11. Дои:10.1016 / s0014-5793 (97) 01125-3. PMID 9350997. S2CID 45106523.
- Грейнер Т., Рамос Дж., Альварес М.К., Гурнон Дж. Р., Канг М., Ван Эттен Дж. Л., Морони А., Тиль Дж. (Декабрь 2011 г.). «Функциональный HAK / KUP / KT-подобный переносчик калия, кодируемый вирусами хлореллы». Журнал растений. 68 (6): 977–86. Дои:10.1111 / j.1365-313X.2011.04748.x. PMID 21848655.
- Pyo YJ, Gierth M, Schroeder JI, Cho MH (июнь 2010 г.). «Высокоаффинный транспорт K (+) в Arabidopsis: AtHAK5 и AKT1 жизненно важны для укоренения проростков и роста после прорастания в условиях низкого содержания калия». Физиология растений. 153 (2): 863–75. Дои:10.1104 / стр.110.154369. ЧВК 2879780. PMID 20413648.
- Сенн М.Э., Рубио Ф., Бануэлос М.А., Родригес-Наварро А (ноябрь 2001 г.). «Сравнительные функциональные особенности транспортеров растительного калия HvHAK1 и HvHAK2». Журнал биологической химии. 276 (48): 44563–9. Дои:10.1074 / jbc.M108129200. PMID 11562376.
По состоянию на 2 февраля 2016 г. эта статья полностью или частично взята из База данных классификации транспортеров. Владелец авторских прав лицензировал контент таким образом, чтобы разрешить повторное использование в соответствии с CC BY-SA 3.0 и GFDL. Все соответствующие условия должны быть соблюдены. Исходный текст был в "2.A.72 Семейство пермеазы поглощения K + (KUP)"